C'est dans ce monde que l'on rencontre Vincent (interprété par Ethan Hawke), enfant naturel mais au capital génétique « imparfait », qui rêve de partir pour l'espace et Jérôme (interprété par Jude Law), quant à lui candidat idéal qui voit sa vie détruite par un accident. Chacun des deux va permettre à l'autre d'obtenir ce qu'il souhaite en déjouant les lois de Gattaca. Jérôme loue en effet son corps à Vincent, le fournissant en échantillons biologiques, de peau, de sang, d'urine ou de cheveux pour les tests ADN, et Vincent se glisse alors dans le personnage de Jérôme après quelques modifications physiques et psychiques, malgré des contraintes drastiques de nettoyage permanent par exemple. Il devient un "pirate génétique", appelé aussi "dé-gén-éré". L'invalide Vincent et le valide déchu Jérôme vivent ainsi l'un à travers l'autre.

     Irène Cassini (interprétée par Uma Thurman), ravissante collègue — qui malgré sa conception parfaite est atteinte de problèmes cardiaques — tombe amoureuse de Vincent et cherche à savoir qui il est vraiment par un test ADN, mais ne trouve que l'identité de Jérôme Eugène Morrow. Elle avoue cette bêtiseet lui donne un cheveu pour qu'il fasse de même, mais Jérôme laisse le cheveu s'envoler montrant qu'il ne s'attache pas à de tels détails. L’histoire se complique quant le directeur du centre est assassiné et qu’un cil de Vincent l’invalide est retrouvé… 
 

 
     Cette société hautement technologique et très avancée culturellement, qui possède tout l‘attrait de ce que la science pourrait a priori offrir de mieux, un corps qui respire la santé et la perfection, et qui est idyllique pour ceux dont les gènes et le corps sont parfaits tourne au cauchemar pour les hommes à l’ADN naturel, conçu de façon naturelle. Cette société a en effet le travers de pratiquer de façon plus ou moins visible et affichée, l’eugénisme puisque ne serait-ce que dans la conception des enfants, les parents trient et sélectionnent des gamètes afin de concevoir in vitro des enfants parfaits. Et bien que cela soit officiellement interdit, les sociétés et employeurs utilisent les tests ADN discrets (un échange de poignée de main faisant l’affaire) en lieu et place de CV pour sélectionner leurs employés ; les personnes « naturelles » se retrouvant paralysées socialement. L’importance de l’ADN dans cette société se retrouve jusque dans le titre du film puisque le titre Gattaca fait référence aux quatre nucléotides, les quatre base de l’ADN que sont la guanine, l’adénine, la thymine et enfin la cytosine, la séquence GATTACA apparaissant elle-même plusieurs fois dans le génome humain. De plus, soulignons que le nom du protagoniste Jérôme Eugène fait lui-même référence aux gènes, et ce de façon presque explicite ou qu’encore, l’escalier de la maison que partagent Jérôme et Vincent est la représentation d'une double hélice, forme que prend la protéine ADN. Tout est donc dirigé par les gènes dans cette société, jusqu’aux décors et à l’identité même des personnages, et pour cause d’ailleurs, les gènes étant fondateurs des hommes.

     Cette société (et surtout le film qui décrit cette société) dénonce donc les abus auxquels peuvent mener la science. Si au départ l’intention est bonne dans l’idée de permettre à chacun de vivre dans un corps en pleine santé et presque parfait, (bien que si l'on creuse l'idée, il y a peut-être problème) cette bonne intention vire au cauchemar dès lors qu'un jugement de valeur y est conféré. Dès lors que ceux qui ont des gènes parfaits sont valorisés au détriment des autres, cette société, qui favorise donc la discrimination des derniers selon leur déterminisme génétique met en pratique l'eugénisme.

     Ce film apparaît donc premièrement comme une dénonciation de l'eugénisme, cette pratique qui consiste à améliorer les caractères héréditaires de l'espèce humaine de façon délibérée et artificielle, puisque cette amélioration présuppose qu'il y ait intervention puisqu'il y a sélection des gènes jugés favorables, bénéfiques, et éradication de ceux qui sont porteurs d'handicaps. Or cela pose le véritable problème éthique à l'égard de ceux qui sont nés naturellement, des "invalides" dont les gènes ne sont pas parfaits. Car a-t-on le droit, dans quelle mesure, et avec quelle légitimité de les bannir des hautes fonctions sous prétexte que leur durée de vie n'est pas à la hauteur ou tout simplement parce qu'ils présentent certains handicaps ?

     De plus, nous pourrions-nous demander (nous l'avons souligné quelques lignes plus haut) si un tel projet vise véritablement le bonheur de l'individu lui-même. Le bonheur réside-t-il dans un corps parfait ou dans l'épanouissement de soi ? Or que vaut dans une telle société la satisfaction (aussi matérielle qu'elle puisse être) de s'être prouvé à soi-même qu’on avait la capacité intellectuelle par exemple d'atteindre un objectif, un métier haut placé si le seul CV qui vaille est notre génome, chose que l'on acquiert pas par un travail de soi sur soi mais qui est déjà là, déjà acquis, qui repose en nous, et que nous n'avons qu'à actualiser de façon totalement inconsciente ?