在不久的将来，随着控制论的升级，人类将变得更加强大。Hanka Robotics Corporation是此类技术中的顶级公司，并且正处于开发一种新型的利用人脑发挥功能的电子人的边缘。事故发生后，一名名叫米拉·基利安（Scarlett Johansson）的妇女被带入汉卡。她的大脑以更大的强度和敏捷性被置于机器人体内。该过程完成后，她的设计师Ouelet博士（朱丽叶·比诺什（Juliette Binoche））就与Hanka Robotics首席执行官Cutter（彼得·费迪南多）进行了交谈。卡特（Cutter）希望将米拉（Mira）放在第9部分（反恐怖主义部门）中，但瓦埃莱特（Ouelet）感到自己还没有为类似的事情做好准备。 一年后，Mira现在被称为“少校”。她在建筑物的屋顶上，听着汉卡代表奥斯蒙德博士与非洲大使（克里斯·奥比）的会面。少校收到了第9节酋长荒木大辅（北野武史）的命令，并与巴图（皮洛·阿布萨克（Pilou Absaek））和拉德里亚（达尼西亚·萨马尔（Danusia Samal））一起工作。在会议上，几位艺妓机器人开始攻击房间里的人，导致少校违反了荒木明的命令采取行动。她变得不可见，跳到屋顶上然后跳入房间，然后开始射击艺妓机器人。一位艺妓机器人在Osmond博士入侵前将其砍死。艺妓机器人说：“与Hanka Robotics合作并被摧毁。” 专业射击。 第9节小组与Aramaki会面，讨论这次袭击。他们得知艺妓机器人是从一个神秘的来源被黑客入侵的，还说出了艺妓机器人对《少校》说的相同话。团队的其他成员离开，但荒木经跳进房间，与少校谈了她的举动。Aramaki告诉她，她的幽灵（她的灵魂）仍在壳（机器人身体）中。少校经常会与Ouelet博士会面，以修复受损的尸体。少校很难记住她的过去，只能看到短暂的瞥见和闪烁。瓦埃莱特（Ouelet）将自己的幻觉视作小故障，但事实证明，她喜欢《少校》。 少校和巴图正在城市周围行驶。她提到自己对过去的记忆不多，这涉及到她的家人渴望去乡下。在路上，少校看到一个燃烧的小屋的幻觉。少校和巴图会见的是带有艺妓机器人的达林博士（南马林卡）。少校深入研究了艺妓机器人的AI，以尝试获得有关黑客的更多答案。少校发现自己走过一具失真图像的俱乐部。她被实体抓住，迫使巴图将她拉出联系。少校说她知道在哪里可以找到黑客。 少校和巴图与拉德里雅一起去雅库扎夜总会。少校被两名男子拉进一个房间，强迫她跳舞，而她却被戴上了手铐，并被牲畜刺伤。房间还阻挡了她与Batou交流的信号。然后，少校开始与房间中的人作战，将其中一人踢出房间，导致巴图参与其中的枪战。他和少校杀死了许多笨蛋，然后才去寻找黑客。他们奔向一个真正是陷阱的房间。一枚炸弹爆炸，炸毁了少校的身体，致使巴图失明。 在修复少校的尸体时，巴图接受控制论的眼睛替换受损的眼睛。同时，Cutter愤怒地与Aramaki会面，因为他们对The Major进行了深入的探索。荒木城警告切特，自荒木城回答总理而不是汉卡以来，他就威胁谁。黑客（Michael Pitt）找到了Dahlin博士，并在杀死她之前睁开了双眼。第9节小组找到了她的尸体，“少校”从达林的手里拉出一辆车，里面有其他汉卡同伙的名字，包括Ouelet。他们认为她是黑客的下一个目标。 黑客控制了两名环卫工人，将卡车撞到Ouelet的汽车上。她幸存下来，但男人走到外面，试图向她开枪。少校和她的搭档及时赶回了他们。她追赶一个人，李，他在一片水面上奔跑。少校在看不见的情况下与他战斗，直到巴图出现并阻止她。黑客的连接断开后，对李进行了讯问。他告知第9节他正要去接女儿。少校给他看了一张他女儿的照片，但实际上是他的照片。他们确定黑客将假的回忆放在了Lee的头上。黑客的名字叫库兹（Kuze），然后通过李（Lee）威胁要威胁第9节，然后让李（Jean）跳起来用脖子上的电缆将自己吊死。 第9部分的成员Togusa（Chin Han）将黑客的信号追踪到一个隐藏的位置。少校找到库兹是因为他与其他人形机器人的身体相连。库兹透露他是汉卡的受试对象，但由于他畸形的结局而被认为是失败和怪胎。少校在燃烧的小屋的胸口上看到纹身，就像她的幻觉一样。库兹说，汉卡控制了他们的生命而不是拯救他们。 少校面对的是乌埃莱特的启示。Ouelet说，在少校成为第一个成功的实验之前，有98个实验失败。即使Ouelet试图捍卫自己的职位，少校还是很生气。切特因她负有责任而命令Ouelet终止少校。在少校进行此程序时，Ouelet会给她一个地址，以便她自己找到答案。Ouelet允许少校逃脱，所以Cutter射击并杀死Ouelet进行复仇。Cutter向Aramaki报告说，少校杀死了Ouelet，她必须被处决。 少校跟随地址到原来的老家。她的母亲（Kaori Momoi）在那儿，因为她相信女儿逃跑了并被杀。该少校的真实姓名为草木元子。当她看着母亲时，她的母亲确实感觉到专业的眼神。她离开时，少校与Aramaki取得联系，后者告诉她Ouelet已死，Cutter说她杀死了她，尽管他们俩都知道真相。他们允许Cutter在计划下一步行动时收听他们的谈话。切特派遣他的部下杀死第9节成员，但巴图，图古萨和荒木都幸存下来并杀死了袭击者。少校在一个藏身处与库兹见面，藏身处就像燃烧的小屋。他们得知库兹（Kuze）的真名是英朗（Hideo），最初反对使用人类和半机械人。 切特派一个蜘蛛坦克杀死“少校”和“库兹”。然而，蜘蛛坦克击中了库兹，并严重伤害了他。少校跳到蜘蛛罐的后部，并试图将其后部打开。她竭尽全力，在摧毁蜘蛛罐时手臂裂开了。一位Cutter的狙击手骑在砍刀上杀死了Kuze。荒木将自己的男人斋藤（Yutaka Izumihara）撤下狙击手以拯救少校。巴图康复了还活着的少校。在与总理交谈后，荒木（Aramaki）然后逼迫切特（Cutter）。Aramaki与少校取得联系，并征得她的同意以执行Cutter。当他掉进自己的游泳池时，他向切特开了三枪。 少校与母亲一起探望自己的坟墓，母亲现在知道女儿仍与她同在。少校的画外音表明，她知道会有更多像她这样的人，但她知道自己的增强功能并不能定义她。然后，她返回第9节工作，跳下一座建筑物，开始她的下一个任务。