M3GAN é uma complexa inteligência artificial, uma boneca com vida que programada para ser a melhor companhia de uma criança e a maior aliada dos pais. Concebida pela brilhante robótica Gemma, M3GAN pode ouvir, observar e aprender à medida que se torna amiga e professora, companheira de brincadeiras e protetora, para a criança a quem está “emocionalmente” ligada. Quando Gemma se torna subitamente na tutora de Cady, a sua sobrinha órfã de 8 anos, sente-se insegura e pouco preparada para ser mãe. Com dificuldades em gerir a pressão no trabalho e sua nova realidade familiar, Gemma decide juntar o seu protótipo M3GAN e Cady, numa tentativa de resolver os seus problemas -uma decisão que terá consequências inimagináveis...