Major (Scarlett Johansson) ist die erste ihrer Art – seit sie bei einem Terroranschlag ihre Familie verloren hat und ihr Körper zerstört wurde, lebt sie in einem Roboterkörper weiter, der einem Menschen zum Verwechseln ähnlich sieht. Gerade ein Jahr ist die Tragödie her, aber ihre Erinnerung an das Leben „davor“ ist so gut wie ausgelöscht. Sie hat aber auch keine Zeit, sich länger darum zu kümmern, da sie nun für die „Sektion 9“ arbeitet. Und deren Aufgabe besteht darin, Terroristen zu überführen und unschädlich zu machen.
Das aktuelle Ziel ist der gefährliche Hacker Kuze (Michael Pitt), der scheinbar ein eigenes Netzwerk aufgebaut hat und sich dadurch in die Köpfe von allerlerlei Leuten hacken kann. Dadurch sind bereits einige ranghohe Mitarbeiter ums Leben gekommen und Menschen, die in enger Verbindung zu Major stehen, befinden sich in Lebensgefahr. Als wäre das nicht genug, scheint Majors Hirn sich nicht gänzlich in ihrem neuen Körper wohlzufühlen, denn immer wieder sieht sie Dinge, die nicht da sind. Ein „Glitch“, sagen Techniker, aber vielleicht auch eine Erinnerung, die nicht vorhanden sein sollte …