Dr. Will Caster (Johnny Depp) ist Wissenschaftler und Experte auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. Momentan arbeitet er an einer einfühlsamen Maschine, die das gesamte Wissen der Welt und die komplette Bandbreite menschlicher Emotionen verbindet. Doch seine sehr umstrittenen Experimente sind Anti-Technik-Extremisten ein Dorn im Auge und sie wollen ihn mit allen Mitteln aufhalten. Ein Attentat auf ihn geht aber schief: Seine Frau Evelyn (Rebecca Hall) schafft es, sein Gehirn zu retten und mit Hilfe der Maschine ihres Mannes hält sie seinen Geist und Körper am Leben. Doch mit unvorsehbaren Folgen.