Caleb adalah seorang programer dan pegawai kelas bawah di Bluebook, sebuah perusahaan mesin pencari terpopuler di dunia yang memenangkan kompetisi yang diadakan oleh CEO-nya yang jenius, Nathan. Hadiahnya adalah kesempatan untuk menghabiskan waktu seminggu bersama Nathan di kompleks mewah miliknya di Alaska.
ternyata Caleb bukan diundang untuk liburan, melainkan melakukan "Turing Test", sebuah pengujian yang dilakukan Nathan untuk mengetes A.I. berteknologi tinggi yang baru dibangunnya dalam wujud robot berwajah cantik bernama Ava
setelah 7 sesi pengujian Ava, Garland mengungkap semua rahasia melalui skenario yang dinarasikan dengan terencana. Semua lapisan cerita dibuka satu persatu yang mengungkapkan bahwa Nathan dan Ava punya agenda sendiri.
Karakter Ava sendiri digambarkan begitu sempurna dengan kemampuannya yang benar-benar mendekati manusia. Mulai dari cara ia bertanya dengan pertanyaan yang mengintimidasi Caleb, hingga bagaimana ia memilih pakaian yang tepat untuk ia pakai. Kemampuannya dalam mengolah segala pengetahuan berasal dari sinkronisasi otaknya dengan Blue Book. Seperti layaknya seorang pria bertemu dengan wanita atau sebaliknya, Caleb dan Ava tidak bisa menghindari perasaan tersebut
Caleb sudah jatuh terlalu dalam pada Ava. Kemudian ia buktikan kesungguhan cintanya itu dalam sebuah secret plan mereka berdua. Dari titik ini, penonton semakin yakin bahwa Caleb sangat mencintai Ava, tapi tidak tahu bagaimana perasaan Ava sendiri terhadap Caleb. Benarkah Ava juga mencintai Caleb, ataukah ia murni pemrograman dari Nathan.
