El Dr. Will Caster (Johnny Depp), prestigiós investigador en el camp de la Intel·ligència Artificial, treballa en la creació d’una màquina sensitiva que combini la intel·ligència col·lectiva amb les emocions humanes. Els seus controvertits experiments li han fet famós, però també ho han convertit en el principal objectiu d’extremistes antitecnològics. La seva dona Evelyn (Rebecca Hall) i Max, el seu millor amic (Paul Bettany) són els seus col·laboradors, però ells es plantegen la qüestió moral de si han de fabricar aquesta màquina. Quan Will sofreix un atemptat, Evelyn i ell decideixen prendre una decisió radical d’imprevisibles conseqüències.