故事关于一群才华横溢的年轻学生们在一次科学实验中取得了突破性成功：创建了一个无线神经网络，并通过量子计算机能够连接到人类思维。通过这项技术，人类终于能够首次实现真正的知识能力共享，比如能将某个人具备的运动技能转移到另一个人身上。这群年轻人决定免费推广该技术，将其视作实现知识自由与人类平等的重要前提。但他们很快发现，他们自身因此成为一个更大更险恶的实验的一部分。黑暗势力随之登场，并威胁要利用这一技术实现对人类群体的控制。
16岁的Vivien被困在Vestalis学院，这是一所像监狱一样的寄宿学校，她对自己保持沉默，不为任何人伸出脖子。直到她和背叛她的前朋友索菲亚重聚。女孩们一起进行了一次危险的搜索，以发现监禁背后的可怕真相。很快，女孩们就要为自己的生命奔波，要么自救，要么就得努力死去。
李（凯特·玛拉 Kate Mara 饰）是一名出色的企业问题分析解决专家，专门四处奔波，被陷入了困境的大企业出谋划策。某一日，她接受了一个极度机密的任务，被带到了一个无人知晓的神秘研究室，在那里，关着她需要解决的“问题”，然而，让李没有想到的是，这个人人谈之而色变的难题，竟然是一个叫摩根（安雅·泰勒·乔伊 Anya Taylor-Joy 饰）年轻女孩。 摩根虽然看似普通，但实际上却是生物工程学所研究出的杰出作品，她没有父亲，没有母亲，是由单纯的DNA进化而来。摩根拥有着极为敏捷的行动，异常聪慧的头脑，相当惊人的生长速度，这一切让科学家们很快就感受到了强大的威胁。
经过多年的潜心研究，培顿博士（连姆·尼森 Liam Neeson 饰）终于研制出了人造皮肤，可是，这种人造皮肤有一个致命的弱点，那就是长时间的阳光照射会使它变质腐坏。一群歹徒盯上了佩顿博士的研究，为了得到这珍贵的发明，他们不惜炸毁了实验室。尽管培顿博士死里逃生，但他的全身皮肤严重毁损已成为了事实。 治疗所带来的痛苦和副作用让佩顿博士的内心充满了愤怒，怀揣着复仇的信念，他逃出了医院。利用自己所发明的人造皮肤，佩顿博士有了新的面孔，与此同时，一个新的超级英雄也就此诞生。在罪犯们的眼中，培顿博士是令人闻风丧胆的凶神恶煞，可在昔日爱人的面前，佩顿博士却感受到了久违的悲伤和痛苦。
