格雷（罗根·马歇尔-格林LoganMarshall-Green饰）和女友艾莎（梅拉里·沃列何MelanieVallejo饰）相恋多年，两人之间感情非常要好。一天，格雷带着艾莎去拜访一位名叫艾伦（哈里森·吉尔伯特森HarrisonGilbertson饰）的科学家，艾伦设计了人工智能芯片STEM，令艾莎叹为观止。在回去的路上，格雷和艾莎所乘坐的无人驾驶汽车发生了故障，将两人带往了一处暴徒聚集的贫民窟，在那里，两人遭到了袭击，艾莎不幸丧生，而格雷身受重伤下半身瘫痪。心中充满了痛苦和绝望的格雷想为恋人报仇，于是找到了艾伦，将STEM芯片植入了大脑，在STEM的操纵下，格雷重新站了起来。让格雷没有想到的是，STEM的智慧远远超乎他的想象，而他亦被卷入了一个巨大的阴谋之中。

路易十四（皮尔斯·布鲁斯南PierceBrosnan饰）虽然建立了自己的帝国，却一直苦于找不到能够继承他的王位的后代，一天，他得知美人鱼的力量可以令人类得到永恒的生命，于是，路易十四派出了得力干将伊夫斯（本杰明·沃克BenjaminWalker饰）出海远征，并且最终成功的带回了一条美人鱼（范冰冰饰），将她软禁了起来。平凡的女孩玛丽（卡雅·斯考达里奥KayaScodelario饰）在某一日突然被带到了王宫之中，实际上，她的真实身份是路易十四的私生女。当路易十四遭遇了财政问题之后，他决定利用玛丽来联姻以解决他的经济危机。玛丽见到了美人鱼，两人之间渐渐产生了真挚的友谊，与此同时，玛丽还爱上了负责看守美人鱼的伊夫斯。