杰克（让-马克•巴尔Jean-MarcBarr）在希腊海边长大，虽然小时候眼看着爸爸死于一次潜水事故，却没有削减杰克对大海的热爱。当杰克的朋友恩佐（让·雷诺JeanReno饰）找到他，劝说他参加潜水冠军大赛时，杰克答应了，在比赛中成绩突出勇夺冠军，并且得到了乔安娜（罗姗娜•阿奎特RosannaArquette饰）的爱。两人打得火热，杰克却意识到他放不下、离不开大海。意外发生了。好友恩佐在潜水中不幸丧生，杰克把恩佐的尸首放入大海当中，杰克的心中非常迷乱，他觉得自己不再属于人类社会，只想潜进深海，像海豚一样陪伴大海一生。尽管传来了乔安娜怀孕的消息，杰克深情的看了看爱人，转身投入了大海的怀抱。

被恶德男友强迫帮人送货的年轻女子露西（斯嘉丽·约翰逊ScarlettJohansson饰），遭遇了穷凶恶极的黑帮头目张先生（崔岷植饰）一伙。她连同三个男人被张先生在腹部缝入了代号为CPH4的神秘药品，以此将药品偷偷带入不同国家。在台北盘桓期间，露西遭到恶男暴打，以致药品破裂进入血液之中。谁知令人难以置信的事情就此发生，药品激发了露西大脑的潜力，令人脑中约90%的神经元相继苏醒。伴随着身体的飞快进化，露西掌握了越来越多人们所谓的超能力。她清楚地了解到CPH4所拥有的强大威力，于是想方设法要阻止其他三袋药品落入张先生一伙手中。期间她试图与大脑研究方面的资深教授塞缪尔·诺曼（摩根·弗里曼MorganFreeman饰）取得联系，在后者的见证下，露西将迎来大脑100%苏醒的历史性时刻……