Sinopsis:

Cole (Ewan McGregor) es un ingeniero robótico que trabaja para Relationist Labs, la empresa que él creó junto a su exesposa, y en la que desarrolla avanzadas tecnologías entre las que se encuentra una para perfeccionar y mejorar las relaciones románticas. Con él colabora en la investigación Zoe (Léa Seydoux), su amante secreta con la que mantiene una relación que linda con lo prohibido. De forma fortuita Zoe hace un descubrimiento sobre la investigación, sobre ella misma y su relación con Cole que los lleva a una tumultuosa espiral de confusión en la que convergen las más intensas y opuestas emociones surgidas de las mentes humanas… y cibernéticas.