Filmi tegevus hargneb lühitulevikus, mil armastus on inimestele veel oluline. Ent see ilus ja soe tunne on enamikule vaid mugava elu kena täiendus. Üks selliseid inimesi on hiiglasuure firma Relationist teadlane Cole, keda mängib Ewan McGregor. Tal on käsil äärmiselt tähtis projekt, mis aitab temal (nagu ka paljudel teistel inimestel kogu maailmas) mõista, mida on armunutel täiusliku suhte jaoks tingimata vaja. Teadlaste rühm loob Zoe (Léa Seydoux). Zoe on ideaalse välimusega robot, mis oskab reageerida inimtunnetele. Tehisintellektiga suheldes ja igat tema sammu analüüsides tekivad Cole'il peagi Zoe vastu soojad tunded, mis võivad rikkuda tema teadlasekarjääri ja purustada südame.