公開予定おもちゃ会社の優れた研究者であるジェマ(アリソン・ウィリアムズ)は、子供にとって最高の友達であり、親にとって最大の協力者となるようにプログラムした、まるで人間のようなAI人形M3GAN(ミーガン)を開発している。ある日、交通事故で両親を亡くし孤児となった姪のケイディ(ヴァイオレット・マッグロウ)を引き取ることになったジェマは、ミーガンに「あらゆる出来事からケイディを守るように」と指示し、力を借りる事にするが、その決断は想像を絶する事態を招くことになる―。