ALTERED CARBON spielt in einer Zukunft, in der das Bewusstsein digitalisiert und in kortikale Stacks implantiert wird, die in der Wirbelsäule platziert sind, was es den Menschen ermöglicht, körperlichen Tod zu überleben, indem ihre Erinnerungen und ihr Bewusstsein in neue Körper "umgesiedelt" werden.
Die Geschichte folgt dem speziell ausgebildeten "Envoy"-Soldaten Takeshi Kovacs, der auf Befehl von Laurens Bancroft, einem einflussreichen Aristokraten, aus einem Off-World-Gefängnis heruntergeladen und in einen kampfbereiten Sleeve übertragen wird.
Bancroft wurde getötet, und das letzte automatische Backup seines Stacks wurde Stunden vor seinem Tod erstellt, sodass er keine Erinnerung daran hat, wer ihn getötet hat und warum.
Obwohl die Polizei es als Selbstmord einstufte, ist Bancroft überzeugt, dass er ermordet wurde, und will, dass Kovacs die Wahrheit herausfindet.