Люси была обычной студенткой, которая по глупости оказалась втянута в дела тайваньской мафии. Ее похитили и вшили ей в живот пакет с новым синтетическим наркотиком CPH4, чтобы использовать как живой контейнер для перевозки. Но в пылу разборок контейнер внутри нее разрывается, и вещество выплескивается прямо в кровоток.
Этот случайный выброс запускает в ее организме необратимый процесс. Мозг Люси начинает развиваться с невообразимой скоростью, открывая доступ к его скрытым возможностям. Она обретает силу телекинеза, учится мгновенно впитывать любую информацию и получает контроль над собственной биологией и окружающей материей. Из беспомощной жертвы она в одночасье превращается в самое опасное существо на планете.
Осознав, что ее физическая оболочка не выдержит такой нагрузки и скоро разрушится, Люси решает действовать. Она находит в Париже профессора Нормана, ведущего нейробиолога, чьи теории о потенциале мозга теперь воплощаются в ней на практике. Вместе с французским полицейским Пьером дель Рио она начинает охоту на преступников, которые ее изуродовали, чтобы добыть остатки CPH4.
Но ее цель теперь гораздо выше простой мести. С каждым процентом раскрытого мозга ее восприятие реальности меняется. Люси мчится против времени, чтобы передать профессору Норману все свои знания, прежде чем ее тело исчезнет. Ее финальная миссия - не уничтожение, а величайший дар человечеству - шанс достичь стопроцентного использования мозга и открыть новую главу в эволюции.