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,此後她被安排到小姨珍瑪(艾莉森·威廉姆斯 Allison Williams 飾)的家中居住。珍瑪供職於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。雖然主管領導急於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。專註自己的事業的珍瑪對於擔任監護人頗感焦慮,偏巧凱蒂的一些想法給了她啟發。在此之後,珍瑪完善了自己名為梅根(M3GAN)的作品,並將其與凱蒂配對,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……