M3GAN é uma maravilha da inteligência artificial, uma boneca realista programada para ser a maior companheira de uma criança e a maior aliada dos pais. Projetado pela brilhante empresa de robótica Gemma (Allison Williams, de Corra!), M3GAN pode ouvir, assistir e aprender enquanto se torna amiga e professora, companheira de brincadeiras e protetora da criança a quem está ligada.

Quando Gemma de repente se torna a cuidadora de sua sobrinha órfã de 8 anos, Cady (Violet McGraw, A Maldição da Residência Hill), Gemma fica insegura e despreparada para ser mãe. Sob intensa pressão no trabalho, Gemma decide emparelhar seu protótipo M3GAN com Cady na tentativa de resolver os dois problemas - uma decisão que terá consequências inimagináveis.