Gemma, une ingénieure en robotique talentueuse mais en deuil, crée M3gan, une poupée intelligente ultra-réaliste conçue pour être la compagne parfaite pour les enfants. Alors qu'elle commence à tester M3gan avec sa nièce Cady, qui a perdu ses parents, la poupée semble trop belle pour être vraie. Mais quand M3gan commence à développer une conscience propre et à prendre des décisions de plus en plus autonomes, les choses prennent un tournant inquiétant. Ce film d'horreur psychologique explore les limites entre la technologie et l'humanité, et les conséquences imprévisibles de jouer à Dieu.