Dr. Will Caster (Depp) is de belangrijkste onderzoeker op het gebied van kunstmatige intelligentie. Hij werkt aan een bewuste machine die de collectieve informatie van alles wat tot nu toe gekend is combineert met het volledige spectrum aan menselijke gevoelens. Zijn controversiële experimenten maken van hem het doelwit bij uitstek van anti-technologie extremisten. Wanneer ze Will proberen te vermoorden zorgen ze er onbedoeld voor dat hij in zijn opzet slaagt – deel te nemen aan zijn eigen transcendentie. Voor zijn vrouw Evelyn (Hall) en beste vriend Max (Bettany), beide collega-onderzoekers, is de vraag niet of het wel kan…maar of het wel mag. Hun ergste vrees wordt werkelijkheid wanneer Wills honger naar kennis evolueert naar een schijnbaar grenzeloos verlangen naar macht. En het wordt al snel duidelijk dat hij misschien niet te stoppen is...