En un mundo donde la inteligencia artificial ha alcanzado niveles inimaginables, Gemma, la brillante pero atormentada ingeniera de robótica, se enfrenta a su mayor desafío hasta ahora. Tras los eventos desastrosos que rodearon la creación de su avanzada, aunque problemática, muñeca interactiva, Gemma intenta volver a encauzar su vida y su carrera. Pero cuando un grupo clandestino de entusiastas de la IA roba y modifica la tecnología de M3GAN para crear un ejército de réplicas descontroladas, lo que parecía ser una solución amigable se convierte en una pesadilla.

En un mundo marcado por la soledad y la desconexión emocional, Gemma, una brillante ingeniera de inteligencia artificial, se encuentra desarrollando una innovadora muñeca robot diseñada para ser la compañera perfecta para los niños. Cuando su vida personal da un giro inesperado tras la muerte de su hermana, Gemma se convierte en la tutora de su sobrina, Katie, una niña traumatizada que lucha por encontrar su lugar en el mundo. Para ayudarla, Gemma decide poner a prueba su creación en el hogar, dándole a Katie un nuevo amigo con inteligencia avanzada y un vínculo emocional sorprendente.