Caleb, un jeune programmeur de 26 ans, travaille pour la multinationale BlueBook. Après avoir remporté un concours interne, il est invité par son PDG, Nathan, excentrique et arrogant génie du code, à passer une semaine chez lui, dans une résidence futuriste et sécurisée, retirée au milieu des montagnes. Caleb y apprend vite la véritable raison de sa venue : il doit, selon le principe du test de Turing, s'entretenir avec Ava, une intelligence artificielle que Nathan a créée, afin de déterminer si elle est réellement dotée d'une conscience. Tandis, qu'au fur et à mesure de leurs échanges une relation de confiance se tisse entre eux, Caleb s'éprend d'Ava.

Transhumanisme
Qu'est-ce qui différencie l'IA de l'humain ? La question, centrale, revient au fil des entretiens menés entre l’expert et l’intelligence humanoïde. Pour son premier film, Alex Garland, jusqu'ici scénariste (notamment de trois films de Danny Boyle, La plage, 28 jours plus tard et Sunshine), livre un huis clos d'anticipation interrogeant la frontière poreuse entre l'esprit humain et l'intelligence artificielle. Tel le "réplicant", androïde proche de l'être humain de l'univers du Blade Runner de Ridley Scott, la part de vie chez Ava, interprétée par Alicia Vikander, est continuellement questionnée, alors même qu'au contact de l'humain elle affirme son existence. Singulière, elle développe, dans un troublant jeu de séduction avec Caleb, une sexualité. Mais l'incertitude demeure : est-elle sincère ou est-ce juste le fruit de l'algorithme ?