Lucy (Scarlett Johansson) es una joven estadounidense que reside en Taiwan. Es engañada por su novio para entregar un maletín a un mafioso que pretende introducir una nueva droga en el mercado europeo y americano. La película sigue los pasos de una mujer envuelta involuntariamente en un asunto muy oscuro del que sabrá salir utilizando a sus captores, y que acabará transformándose en una guerrera despiadada cuya evolución supera la lógica humana. Con esta premisa, se desarrolla un thriller de acción que plantea qué pasaría si el ser humano llega a usar el 100% de su capacidad cerebral.