Lucy (Scarlett Johansson), seorang wanita yang tinggal di Taipe, diculik dan dimanfaatkan oleh sekawanan gangster untuk menyelundupkan narkoba dan obat-obatan. Para penyelundup menggunakan tubuh Lucy sebagai perantara. Namun, obat-obatan yang ditaman ditubuh Lucy ternyata bocor dan bereaksi dengan sistem DNA nya. Seketika itu, Lucy merasa ada yang tidak beres dan ia dapat merasakan semua hal yang ada disekelilingnya. Ia dapat menyerap kemampuan seseorang, dapat menggerakkan benda dengan pikiran dan tidak dapat merasakan sakit serta beberapa kemampuan lain yang tak dimiliki manusia normal.
Ia pun mencari tahu apa yang sebenarnya terjadi dengan tubuhnya yang kemudian membawanya kepada Profesor Norman (Morgan Freeman), seorang ilmuwan yang tengah meneliti kemampuan otak manusia. Lalu apakah yang akan terjadi dan apa yang akan dilakukan Lucy dengan kekuatan super yang dimiliknya?
