被惡德男友強迫幫人送貨的年輕女子露西（斯嘉麗·約翰遜飾），在臺北遭遇黑幫頭目張先生（崔岷植飾）一伙。她與三名男子被強制在腹部縫入代號為CPH4的神秘藥品，卻因惡男友施暴導致藥袋破裂滲入血液。藥物意外激活露西大腦約90%的神經元，使其迅速獲得超能力。覺醒過程中她感知到CPH4的致命威脅，決意阻止其余三袋藥品繼續流通。通過意識共享向大腦研究權威塞繆爾·諾曼教授（摩根·弗里曼飾）尋求幫助，在后者見證下完成從人類到超智體的進化。最終露西的大腦潛能突破100%臨界點，身體逐漸消解為能量態，意識升華為宇宙間的數據流。影片通過露西與黑幫勢力的時間賽跑，展現人類認知邊界被突破的哲學命題。