Escrita y dirigida por Alex Garland, autor de guiones de cintas como 28 días después, Sunshine, Nunca me abandones y Dredd, Ex Machina relata la historia de Caleb (Domhnall Gleeson), un programador de 24 años que trabaja en una de las mayores empresas de Internet del mundo.
Un día el joven gana un concurso cuyo premio es disfrutar de una semana de vacaciones en la lujosa mansión privada del presidente ejecutivo de la compañía, Nathan (Oscar Isaac).
Cuando Caleb llega a la estupenda casa en medio de la nada, descubre que deberá participar en un experimento tan extraño como fascinante en el que interactuará con la primera inteligencia artificial auténtica del mundo que habita en el cuerpo de una preciosa mujer robot.