Un groupe armé anti-technologie attaque simultanément plusieurs laboratoires d'intelligence artificielle à travers les États-Unis, tuant des dizaines de personnes. Ce même soir, l'éminent spécialiste Will Caster est légèrement blessé par balles, mais le projectile était enduit de polonium radioactif. Avant de rendre l'âme, au terme d'une agonie de cinq semaines, le scientifique parvient à transférer sa conscience dans un super-ordinateur doté d'une intelligence sensible, avec l'aide d'Evelyn, son ambitieuse collègue et épouse, et du neurobiologiste Max Waters, le fidèle ami du couple. Mais ce dernier, après avoir émis des craintes face aux réactions de cette nouvelle entité humain-machine, en laquelle il ne reconnaît pas Will, se fait violemment chasser par Evelyn. Le même soir, il est enlevé par la meneuse du groupe terroriste, elle aussi sur le qui-vive. De fait, l'intelligence artificielle contrôlée par Will, qui se développe à une vitesse exponentielle, a l'ambition de changer le monde.