El tema central es la lucha de Vincent (Ethan Hawke) para demostrar que puede ser tan bueno como todos los válidos (personas creadas directamente por la manipulación genética, y de esa manera eliminada de todo error posible en su estructura biológica). De esta manera, se ve cómo Vincent hace lo imposible con tal de entrar a trabajar en Gattaca y de esa manera cumplir con su sueño: volar al espacio exterior.
Todo comienza desde su nacimiento, en donde en el mismo instante después de su concepción, al analizársele una gota de su sangre le pronostican mediante porcentajes las características que tendrá su persona en el futuro. Siendo éstas: posibles problemas cardíacos congénitos y una muerte prematura a la edad de 30 años. Además teniendo un defecto de miopía. Sus padres deciden tener un segundo hijo pero con todas las mejoras posibles y de esa forma asegurarle un mejor futuro, sin los obstáculos que tendría que enfrentar Vincent.
Un día en el que cuando jugaba con su hermano, Antón, al juego "gallina" (ver quien puede nadar más lejos) y siendo el que supuestamente había sido predestinado a ganar siempre, pierde, y el que teóricamente había nacido para perder, gana, es decir, que cuando Vincent le gana a su hermano, Vincent se da cuenta de que el puede lograr más cosas de las que le habían prometido. De ahí abandona el hogar y empieza a combatir contra su supuesto destino y emprende una búsqueda de trabajo, en la cual por su herencia genética no era aceptable, y solo se le daban trabajos manuales o de limpieza, que son los esperados de su nivel.
Vincent Freeman (hombre libre), este se da cuenta que jamás cumplirá con su sueño el solo. Es por eso que acude una persona que lo ayuda a contactar a Jerome Morrow, lo que se transformaría en su nueva identidad. Es en este momento en donde mediante teñido de pelo, lentes de contacto, una operación para hacerle más alto, etc, Vincent se transforma en Jerome , cambiando de esta manera su exterior. Ya no es más Vincent Antón Freeman, ahora todo el mundo lo conocería por Jerome Morrow.
Vincent se despertaría cada día lavándose y rascándose todo el cuerpo y la piel tratando de sacar la mayor cantidad de sí mismo, piel, pelos, uñas, etc, para poder así seguir siendo Jerome, sin llamar la atención. Es decir que trata de ser algo que no es, con tal de llegar a algo que quiere.
Finalmente, Vincent consigue el trabajo en Gattaca, haciéndose pasar por un válido, sin que nadie lo descubriera, ya que por sí solo podía igualar a un válido en capacidad. Sin embargo una semana antes de que Vincent sea lanzado al espacio asesinan a la única persona que podía haber anulado su viaje, más aun porque había estado a un paso de descubrir que Vincent es un no válido. Vincent al observar la escena del crimen se le cae una pestaña la cual es encontrada por los investigadores del asesinato. Al analizar las muestras recogidas, encuentran la pestaña de Vincent, quedando así identificada la presencia de un no válido en la escena del crimen, y acusándole como principal sospechoso del asesinato.
Luego de muchas investigaciones, aparece el asesino verdadero, que era nada menos que el mismo director de Gattaca, quien anteriormente en la película afirmaba no tener un ápice de violencia en su código genético, con lo que se puede sacar de conclusión que incluso los válidos pueden no ser tan perfectos como creían y fallar en sus acciones, a pesar de su perfección en el código genético. Esto también se muestra en el auténtico Jerome Morrow cuando confiesa a Vincent que sólo obtuvo medalla de plata como nadador.
Pero Antón, el hermano de Vincent, quien es el investigador en jefe, encargado de descubrir y atrapar al culpable del asesinato acontecido en el interior de Gattaca, descubre la verdadera identidad de su hermano y luego de una discusión entre ambos en el cual el tema es quien realmente debería estar ahí, se enfrentan nuevamente en su antiguo juego el gallina, en el cual nuevamente gana Vincent.
Es así como Vincent logra ir al espacio, cumpliendo finalmente con su objetivo. El hombre de los análisis, a pesar de que sabía que era un no válido, lo deja seguir ya que su hijo tiene la misma meta que Vincent y tiene el mismo impedimento que él para poder alcanzarla. El auténtico Jerome Morrow acaba suicidándose, metiéndose en una cámara de fuego y quemándose con su medalla puesta.
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