Gemma, jeune roboticienne, travaille à un prototype de robot, baptisé M3GAN, qui puisse prendre soin des enfants et décharger les parents des tâches répétitives. Lorsqu'elle se voit confier la garde de sa nièce, orpheline après un tragique accident, Gemma la confie à M3GAN, qu'elle ramène à la maison...