En un futuro cercano, una joven llamada Lucy lleva una vida despreocupada en Taipei, Taiwán. Sin embargo, su existencia da un giro drástico cuando se ve atrapada en una situación peligrosa tras ser secuestrada por un grupo de mafiosos que la obligan a transportar una potente droga en su cuerpo. Este narcótico, que se libera lentamente en su organismo, permite que Lucy acceda a un potencial cerebral humano mucho mayor al normal, despertando habilidades sobrehumanas.