A película sitúanos nun futuro non moi afastado onde vive Theodore (Joaquin Phoenix), un home solitario que traballa como escritor e que está a pasar polas últimas etapas dun traumático divorcio. A vida de Theodore non é demasiado emocionante, cando non está a traballar pásase as horas xogando a videoxogos e, de cando en vez, sae cos seus amigos. Pero todo vai cambiar cando o escritor decide adquirir un novo sistema opertavio para o seu teléfono e o seu computador, e este sistema ten como nomee "Samantha" (voz de Scarlett Johansson).
Samantha é un novo modelo de intelixencia artificial e a Theodore gústalle desde o primeiro momento: a súa voz é sexy e bonita, sabe escoitar, dá bos consellos e a súa función é satisfacer os desexos do seu dono. Cada vez pasan máis tempo xuntos e o que Theodore non podía imaxinarse é que Samantha e el acabarían namorándose o un do outro, pero Samantha non é unha persoa, senón un robot, o que some a Theodore nunha estraña sensación de xúbilo e dúbidas.