“刚才的电话是我打给你的，我...因为某些原因，一些cph4的毒品在我肚子里溶解了，然后我就有了这些超能力，向这种远程控制各种电器，等等。”
“虽然这种理由听着很疯狂，但是请相信我，我没有说谎。”
李雪健教授懵了一会，回过神来，第一次感觉到科学不可靠了：
“哦，这位
士，看到你，我确定你说的是真话，我清楚的记得电视机并没有打开过。”
“你的华语说的非常标准，你是从小就学习的嘛？”
电视里露西摇摇
：
“不，教授，我是刚才学会的，只要我想，我瞬间可以学会任何一种语言。”
......
25岁的露西（斯嘉丽·约翰逊饰演）是老美公民，在汉城生活和工作。
她受到男友的欺骗，沦为运送毒品的“毒骡”，而这一切的幕后主使是宝岛的黑帮老大张先生（吴镇宇饰演），他是一名黑帮大佬和毒枭。
这天，懵懂的露西被男友欺骗，把装有天价新式毒品cph4的箱子
给张先生。
露西目睹她的男友被杀害，之后她也遭监禁，cph4被手术缝进了她的腹部，露西和其他三名毒骡一起要把毒品运到欧洲。
然而运输途中，露西被
子国的黑帮
员殴打，腹部被踢伤，毒品包装袋
碎渗
到她体内的器官和血
。
不过，露西非但没有死亡，反而发现自己的体能和智能都在药物的作用下得到了飞速的提升，从而拥有了心灵感应、心灵遥感、心灵时空穿梭等不可思议的超能力，而且她能够控制让自己感觉不到疼痛。
她成了一个不不折不扣的超。
在轻易杀死绑架者并逃脱之后，露西去医院取出了她体内的毒品包。
从医生
中，露西得知了这种药物的原理以及副作用。
感觉到自己的能力在无止境地强大，露西回到了张先生的宾馆，抓住他，杀死保镖，并且从张先生的大脑中获取了其它三名毒骡所在位置的信息。
露西为了更加详细地了解自己体内的毒品，联系到类大脑方面研究的权威教授华夏科学大佬李雪健教授（李雪健饰演），此或许掌握着不让露西被药物杀死的关键。
只是毒品给露西带去了超能力，也有后患，她需要更多这个类型的毒品，为此，露西不得不做坐飞机来到
黎，联系当地一名叫做皮埃尔·德尔里奥（尼古拉斯.凯奇饰演）的警察，来帮助她寻找其他三包cph4的下落。
在飞机上，露西喝了一香槟，身体却在药物的作用下急剧恶化，而唯一能够保住她
命的方式就是服用更多的cph4，与此同时，露西运用超能力远程控制了一群武装警察和张先生的黑帮成员。
在德尔里奥的帮助下，露西找到了其余的cph4。
在李雪健教授的实验室，露西吐露了她关于时间与生命的感悟，并声称其实是扭曲了对世界的感知能力。
最终，余下三包cph4也被注
到了露西的体内，她的身体变幻出一种黑色的物质，在整个实验室飘散，最终形成了一种无形无状的次时代超级电脑。
她穿梭时空回到过去，和类最古老的祖先对话。
正在这时，张先生和他的手下来到实验室，并且用枪抵住了露西的部。
他按下扳机，然而这时露西的超能力达到了百分之百，瞬间消失。
露西的声音解释这一切：世间万物都是一体的，而存在只有通过时间才能证明。
露西消失了，留下来的只有她的衣服以及一台黑色超级电脑。
这时德尔里奥赶到实验室并且开枪打死了张先生。
黑色电脑最终化解为灰烬，但李雪健教授从中却取出了一张黑色巨大的u盘。
德尔里奥的手机收到了一条短信，是露西发来的短信：
“我无处不在。”
电影的结尾响起了露西的画外音：
“生命是在10亿年前被赋予给我们，现在你知道能用它做什么。”
