M3GAN est une merveille d’intelligence artificielle, une poupée réaliste programmée pour être le meilleur compagnon d’un enfant et la meilleure alliée d’un parent. Conçue par Gemma, une brillante roboticienne pour une entreprise de jouets, M3GAN peut écouter, regarder et apprendre tout en devenant l’amie, l’enseignante, la camarade de jeu et la protectrice de l’enfant auquel elle est liée. Lorsque Gemma devient soudainement la gardienne de sa nièce orpheline de 8 ans, Cady, Gemma ne se sent pas prête à devenir un parent. Pour faire face à une pression intense au travail, Gemma décide d’associer son prototype M3GAN à Cady pour tenter de résoudre ses deux problèmes : une décision qui aura des conséquences inimaginables.