Paris, final do século 19. O capitão francês Alfred Dreyfus é um dos poucos judeus que faz parte do exército. No dia 22 de dezembro de 1884, seus inimigos alcançam seu objetivo: conseguem fazer com que Dreyfus seja acusado de alta traição. Pelo crime, julgado à portas fechadas, o capitão é sentenciado à prisão perpétua no exílio. Intrigado com a evolução do caso, o investigador Picquart decide seguir as pistas para desvendar o mistério por trás da condenação de Dreyfus.

Quando a inocente jovem Lucy (Scarlett Johansson) aceita transportar drogas dentro do seu estômago, ela não conhece muito bem os riscos que corre. Por acaso, ela acaba absorvendo as drogas, e um efeito inesperado acontece: Lucy ganha poderes sobre-humanos, incluindo a telecinesia, a ausência de dor e a capacidade de adquirir conhecimento instantaneamente.