Lucy (Scarlett Johansson) là một cô gái bình thường sống ở Đài Loan. Cô vô tình bị ép vận chuyển một loại thuốc thử nghiệm có tên CPH4 bên trong cơ thể. Tuy nhiên, khi gói thuốc bị rò rỉ vào máu, nó kích hoạt tiềm năng não bộ, giúp cô sử dụng 100% trí não thay vì chỉ 10% như người bình thường.
Dần dần, Lucy phát triển các khả năng siêu phàm như: ✔ Trí tuệ siêu việt, có thể học và hiểu mọi thứ ngay lập tức ✔ Điều khiển vật chất và con người chỉ bằng suy nghĩ ✔ Dịch chuyển và kiểm soát thời gian ✔ Kết nối với mọi thiết bị công nghệ
Cô hợp tác với Giáo sư Norman (Morgan Freeman) để tìm hiểu giới hạn của trí não, đồng thời phải chạy trốn khỏi ông trùm ma túy Jang (Choi Min-sik) – kẻ muốn lấy lại số thuốc từ cô.