效力於某知名搜尋引擎公司的程式設計師加利·史密斯（多姆納爾·格利森 Domhnall Gleeson 飾）幸運地抽中老闆納森（奧斯卡•伊薩克 Oscar Isaac 飾）所開出的大獎，他將受邀前往位於深山的別墅中和老闆共度假期。在與世隔絕的別墅中，納森親切地接待了這位員工。 事實上他邀請加利到來還有另一個目的，那就是協助他完成其所開發的智慧機器人的測試。天才一般的納森研製了具有獨立思考能力的智慧機器人伊娃（艾麗西亞·維坎德 Alicia Vikander 飾），爲了確認她是否具有獨立思考的能力，他希望加利能爲伊娃進行著名的「圖靈測試」。似乎從第一眼開始，加利便爲這台有著宛如人類般姣好容顏的機器人所吸引。
在隨後的交流中，他所面對的似乎不是冷冰冰的機器，而更像是一個被無辜囚禁起來的可憐少女……