A trama é centrada em Gemma (Allison Williams), uma programadora que se vê no inesperado papel de guardiã da sobrinha, Cady (Violet McGraw), depois que os pais dela morrem em um acidente. Sem saber se conectar com a menina, Gemma decide testar com Cady o protótipo de uma boneca interativa que está desenvolvendo. Logo Cady se conecta com a boneca M3gan, tratando-a quase como uma pessoa de verdade, mas a boneca passa a levar a sério demais sua programação de cuidar da garota.
É claramente uma premissa de produção B e o filme sabe disso, caminhando entre o terror e a paródia para tentar extrair o máximo de entretenimento da situação. Boa parte do humor deriva justamente do texto reconhecer a bizarrice da situação e como o visual da boneca é, por si só, naturalmente sinistro. Apesar da classificação indicativa baixa para um filme de terror (14 anos, quando a maioria é 16), a trama consegue criar momentos de tensão mesmo a violência não sendo tão explícita. Quem espera um terror mais sangrento, porém, provavelmente vai se decepcionar.