Талантливый инженер по имени Джемма работает в компании, занимающейся производством игрушек, и стремится закончить проект робота с искусственным интеллектом, но ее результаты неутешительны. После того как сестра главной героини и ее муж погибают в автокатастрофе, Джемма вынуждена взять на попечение свою юную племянницу Кэди, общение с которой дает ей вдохновение продолжить работу над созданием робота. В конечном итоге на свет появляется M3gan — инновационный робот в обличье маленькой девочки, которая становится лучшей подругой Кэди. M3gan помогает Кэди справиться с болью утраты после трагической автокатастрофы, однако ситуация кардинально меняется, поскольку робот начинает проявлять тревожные признаки поведения и интерес к смерти...