年僅八歲的小女孩凱蒂（維奧萊特·麥格勞 Violet McGraw 飾）在一次車禍中痛失雙親，此后她被安排到小姨珍瑪（艾莉森·威廉姆斯 Allison Williams 飾）的家中居住。珍瑪供職于一家大型的玩具公司，該公司旗下的智能陪伴玩具產品曾風靡一時，而今正面臨同行業競爭者的挑戰。雖然主管領導急于推出成本更低廉的新一代產品，但是珍瑪卻偷偷研發更為智能的仿生玩具。專注自己的事業的珍瑪對于擔任監護人頗感焦慮，偏巧凱蒂的一些想法給了她啟發。在此之后，珍瑪完善了自己名為梅根（M3GAN）的作品，并將其與凱蒂配對，讓梅根在與人類交往過程中學習成長。 然而，梅根的學習進化速度出乎所有人的意料……