Fred Stiller wird zum neuen Direktor des „Institut für Kybernetik und Zukunftsforschung (IKZ)“ befördert, an dem ein Supercomputer zur Simulation einer Kleinstadt entwickelt wurde. Stillers Vorgänger, Henry Vollmer, starb erst vor kurzem unter bisher ungeklärten Umständen. Auch der Sicherheitschef des Instituts, Günther Lause, ist verschwunden, doch Stiller muss feststellen, dass niemand ihn gekannt zu haben scheint. Währenddessen wartet die Computersimulation mit immer neuen Ungereimtheiten auf.

Am Institut verschärfen sich die Diskussionen über die Nutzung der Forschungsergebnisse von Simulacron-1. Fred Stiller entwickelt einen Verfolgungswahn, da er glaubt, dass ihn dasselbe Schicksal wie Vollmer und Lause ereilen wird. Zunehmend hinterfragt er die wirkliche Welt, in der er lebt. Könnte es sich hierbei um eine weitere Simulation halten?