인류가 수억 년에 걸쳐 이룬 지적능력을 초월하고 자각능력까지 가진 슈퍼컴 ‘트랜센던스’의 완성을 목전에 둔 천재 과학자 ‘윌’(조니 뎁)은 기술의 발전은 인류의 멸망이라 주장하는 반(反) 과학단체 ‘RIFT’의 공격을 당해 목숨을 잃는다. 연인 ‘에블린’(레베카 홀)은 윌의 뇌를 컴퓨터에 업로드 시켜 그를 살리는데 성공하지만, 또 다른 힘을 얻은 그는 온라인에 접속해 자신의 영역을 전 세계로 넓혀가기 시작하는데…