Dr. Will Caster (Johnny Depp) ist der führende Forscher im Bereich künstlicher Intelligenz. Anders als Wissenschaftlern zuvor gelingt es ihm, nicht nur das kollektive menschliche Wissen in Maschinen zu übertragen, sondern diese auch mit menschlichen Emotionen auszustatten. Der technologische Sprung bringt ihm viel Lob ein, macht ihn allerdings auch zu einer Zielscheibe für Technik-Skeptiker und -Feinde. Einige von ihnen verüben einen Anschlag auf Will, den er nur schwer verletzt überlebt. Doch seine Frau Evelyn (Rebecca Hall) schafft es mit der Hilfe seines Freundes und Kollegen Max Waters (Paul Bettany), das Wills Gehirn zu retten und sein Bewusstsein mit einer Maschine zu verbinden. Das Resultat fällt anders aus als erwartet: Wegen Wills unstillbaren Drangs nach Wissen entwickelt er in der Maschinen-Hülle einen ausgeprägten Machthunger...