American ultra est une comédie d'action haletante, à propos de Mike Howell (Jesse Eisenberg) dont la vie paisible et sans ambition avec sa petite amie Phoebe (Kristen Stewart), se retrouve soudainement chamboulée. A sa grande surprise, il est en fait un agent dormant surentraîné dont la mémoire a été affectée. En un clin d’œil, son passé refait surface et Mike se retrouve au milieu d'une opération gouvernementale visant à l'éliminer. Il va alors devoir faire appel à ses capacités insoupçonnées d'agent secret pour survivre.

Mitsuha, adolescente coincée dans une famille traditionnelle, rêve de quitter ses montagnes natales pour découvrir la vie trépidante de Tokyo. Elle est loin d’imaginer pouvoir vivre l’aventure urbaine dans la peau de… Taki, un jeune lycéen vivant à Tokyo, occupé entre son petit boulot dans un restaurant italien et ses nombreux amis. À travers ses rêves, Mitsuha se voit littéralement propulsée dans la vie du jeune garçon au point qu’elle croit vivre la réalité...