Caleb (Domhnall Gleeson), ein 26 Jahre alter Programmierer, angestellt bei der größten Internetfirma der Welt, gewinnt in einem Wettbewerb eine Woche in einem privaten Bergrefugium, das Nathan (Oscar Isaac) gehört, dem öffentlichkeitsscheuen Chef des Unternehmens. Als Caleb an dem abgelegenen Ort ankommt, muss er feststellen, dass er Teilnehmer eines seltsamen und faszinierenden Experiments ist. Dabei muss er mit der ersten echten künstlichen Intelligenz der Welt interagieren, die im Körper eines schönen Robotermädchens steckt.