在不久的未来，天才科学家威尔·卡斯特（由约翰尼·德普Johnny Depp饰演）创造了极为真实的AI机器人“品”（Pin）。这一成就使他在科学界声名鹊起的同时也招致了诸多批判者的指责。某次会议之后，威尔遭到了极端行动组织成员的射击伤害，虽然暂时逃脱致命危险，但体内带有放射物质的子弹却慢慢侵蚀着他的身体。面对失去丈夫的痛苦，威尔的妻子兼合作伙伴伊芙琳（丽贝卡·豪尔Rebecca Hall饰）携手挚友马克斯（保罗·贝坦尼Paul Bettany饰），力图将威尔的思想转化为数字信息，并将其上传到电脑网络中。经过一系列的努力，威尔终于在一个虚拟的世界里获得了新生。在这个世界里，他的思想与尖端科技紧密相连；但值得玩味的是，这种转变对人类社会究竟意味着福音还是威胁依然是个未解之谜。