American Ultra: Armados e Alucinados é uma comédia adrenalizante de ação sobre Mike Howell [Jesse Eisenberg], que passa a maior parte de seu tempo se entorpecendo, trabalhando sentado atrás da caixa registradora da loja de conveniências Cash & Carry e escrevendo um gibi que jamais será publicado sobre um macaco super-herói.

Ele gostaria de, um dia, levar sua namorada e companheira Phoebe [Kristen Stewart], para o Havaí — se um dia ele conseguir superar os inexplicáveis ataques de pânico que experiência toda vez que tenta sair da cidade.

Sem que ele tenha qualquer memória sobre o fato, Mike é, na verdade, um agente da CIA altamente treinado e mortal. Num piscar de olhos, enquanto seu passado secreto volta à tona, ele se vê em meio a uma operação mortal do governo e é forçado a convocar o herói de ação interior para sobreviver.