In einem firmeninternen Gewinnspiel ergattert der junge Programmierer Caleb (D. Gleeson) die Chance, den zurück gezogenen Firmenchef Nathan (O. Isaac) persönlich kennenzulernen. Ein Woche lang soll Caleb dem berühmten Wissenschaftler in dessen Haus in den Bergen über die Schulter schauen. Dort angekommen erwartet Caleb auch schon eine Aufgabe: Er soll täglich Gespräche mit dem von Nathan entwickelten Roboter Ava (A. Vikander) führen, um von unabhängiger Quelle ein Urteil über den Stand ihrer künstlichen Intelligenz zu fällen. Die ersten Gespräche verlaufen recht harmlos, doch nach und nach beschleicht Caleb der Verdacht, dass seine Anwesenheit einem gänzlich anderen Zweck dient und als Ava ihm offenbart dass sie für die gelegentlichen Stromausfälle im Haus verantwortlich ist und befürchtet bald von Nathan abgeschaltet zu werden, muss sich Caleb entscheiden, ob er dem künstlichen Wesen zur Flucht verhelfen soll...