Caleb (Domhnall Gleeson), dünyanın önde gelen internet şirketlerinden birinde çalışan bir yazılımcıdır. Günün birinde şirket içi bir yarışmayı kazanır. Ödül olarak ise şirketin herkesten uzak, dağlarda yalnız yaşayan CEO'su Nathan'ın (Oscar Isaac) orman içindeki evine bir hafta misafir olacaktır. Ancak Caleb'in bilmediği bir şey daha vardır: Bu misafirlik sırasında dünyanın ilk tamamlanmış yapay zekalı robotu olan Ava ile (Alicia Vikander) ilişki kurma deneyine katılması gerekecektir.

Caleb, a coder at the world's largest Internet company, wins a competition to spend a week at a retreat belonging to the company's reclusive CEO, Nathan. But when Caleb arrives he finds that he will have to participate in a fascinating experiment with the world's first true artificial intelligence, housed in the body of a beautiful robot woman, Ava. Truths, emotions, and motives are blurred as the relationship between Caleb, Ava, and Nathan intensifies.