M3GAN on tekoälyn ihme, todenmukainen nukke, joka on ohjelmoitu olemaan lapsen paras kumppani ja vanhemman tärkein liittolainen. Lelu-yrityksen loistavan robotiikan insinöörin Gemman suunnittelema M3GAN voi kuunnella, nähdä ja oppia, kun hänestä tulee ystävä, opettaja, leikkikaveri ja suojelija lapselle, johon hän on kiinnitetty. Kun Gemma yhtäkkiä joutuu 8-vuotiaan orvotyttönsä Cadyn huoltajaksi, Gemma on epävarma ja valmistautumaton vanhemmuuteen. Työpaikan kovan paineen alla Gemma päättää yhdistää M3GAN-prototyyppinsä Cadyn kanssa yrittäessään ratkaista molemmat ongelmat