被恶德男友逼迫帮人送货的年青女子露西（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰），遭受了穷凶恶极的黑帮喽罗张先生（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的奥秘药品，以此将药品悄悄带入不同国家。在台北盘桓期间，露西遭到恶男毒打，致使药品决裂进入血液之中。谁知令人难以置信的工作就此产生，药品激发了露西大脑的潜力，令人脑中约90%的神经元相继复苏。伴随着身体的飞快进化，露西把握了越来越多人们所谓的超能力。她清楚地了解到CPH4所具有的强壮威力，所以想方设法要阻挠其他三袋药品落入张先生一伙手中。 期间她企图与大脑研讨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%复苏的历史性时间……。
