斯蒂芬尼(盖尔•加西亚•贝纳尔 Gael García Bernal 饰)是一个充满奇思妙想和新鲜念头的小伙子,他从墨西哥来到法国,并在亲戚的帮助下找到了这份机械枯燥的办公室工作。斯蒂芬尼喜欢做梦,梦里有着各种奇妙的事情;因为害羞他在女孩面前十分拘谨。这天,斯蒂芬尼搬来了一个新邻居——那个笑容温暖的邻居女孩有着和他一样得名字:斯蒂芬尼(夏洛特•甘斯布 Charlotte Gainsbourg 饰)。斯蒂芬发现她的想象力天赋和自己竟然十分相似。他们用只属于彼此的方式交往着,命运的连结也由此开始。
威尔卡斯特博士(约翰尼·德普 Johnny Depp 饰)是人工智能领域首屈一指的研究者,他致力于开创有史以来最人性化的有感知的机器人,全方位结合了人类情感和智慧。虽然威尔极具争议的实验令他一举成名,但同时也让他成为反科技极端分子的眼中钉,这些极端分子开始极尽一切阻止他。然而没想到的是,他们对威尔的摧毁行动,却在不经意间成为了威尔人工智能人实验成功的催化剂——成为了他“超验”的参与者。威尔的妻子伊芙琳(丽贝卡·豪尔 Rebecca Hall 饰)和他最好的朋友马克斯(保罗·贝坦尼 Paul Bettany 饰)同是这个实验的研究员,但问题不在于他们能不能……而是他们应不应该继续着这项研究。伊芙琳和马克斯最担心的是,他们逐渐察觉到,威尔已经不再是单纯的进行探索研究,而是逐步演变成追求一种权力,他无所不在,让人无法预料在他的掌控下未来的结局是什么,唯一越来越清晰的可怕事情是没有人能够阻止他。