เรื่องราวเกิดขึ้นในอนาคตที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัย โดยติดตาม Major Mira Killian (รับบทโดย Scarlett Johansson), หญิงสาวที่ถูกทำให้เป็นไซบอร์กหลังจากที่เธอรอดชีวิตจากการโจมตีที่เกือบทำให้เธอตาย ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยตำรวจพิเศษที่เรียกว่า Section 9, Major มีหน้าที่ในการต่อสู้กับอาชญากรรมไซเบอร์และการก่อการร้าย
ในขณะที่เธอสืบสวนคดีต่าง ๆ, Major เริ่มตั้งคำถามเกี่ยวกับอัตลักษณ์ของตัวเองและที่มาของการเป็นไซบอร์ก ทำให้เธอได้สำรวจความหมายของการมีชีวิตและจิตสำนึก ขณะเดียวกันเธอก็ต้องเผชิญหน้ากับศัตรูที่มีความซับซ้อนและอันตราย