Caleb (Domhnall Gleeson) un jeune programmeur informatique gagne un concours et devra passer une semaine dans une paisible retraite dans les montagnes. Nathan (Oscar Isaac), le propriétaire milliardaire lui présente sa nouvelle invention: Ava (Alicia Vikander) le premier robot féminin doté d'une intelligence artificielle et d'un sex-appeal évident.
