被恶德男友强迫帮人送货的年轻女子露西（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰），遭遇了穷凶恶极的黑帮头目张先生（崔岷植 饰）一伙。她连同三个男人被张先生在腹部缝入了代号为CPH4的神秘药品，以此将药品偷偷带入不同国家。在台北盘桓期间，露西遭到恶男暴打，以致药品破裂进入血液之中。谁知令人难以置信的事情就此发生，药品激发了露西大脑的潜力，令人脑中约90%的神经元相继苏醒。伴随着身体的飞快进化，露西掌握了越来越多人们所谓的超能力。她清楚地了解到CPH4所拥有的强大威力，于是想方设法要阻止其他三袋药品落入张先生一伙手中。 期间她试图与大脑研究方面的资深教授塞缪尔·诺曼（摩根·弗里曼 Morgan Freeman 饰）取得联系，在后者的见证下，露西将迎来大脑100%苏醒的历史性时刻……
克里斯蒂安·沃尔夫（本·阿弗莱克 Ben Affleck 饰）具有破解复杂难题的天赋。当一位旧识惨遭谋杀，并留下一条“去找会计师”的神秘讯息后，沃尔夫不得不开始追查此案。当他发现得用更极端手段时，沃尔夫找了他久未连络、同时是名顶尖杀手的弟弟布莱斯顿（乔·博恩瑟 Jon Bernthal 饰）合作。兄弟俩与美国财政部副局长玛莉贝丝·麦迪纳（辛希亚·阿戴-罗宾森 Cynthia Addai-Robinson 饰）联手，一起揭露这桩致命阴谋，却让他们成为冷血杀手集团的目标，这群杀手无所不用其极也要掩盖秘密。
