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.