露西和其他三名毒骡一起要把毒品运到欧洲。
然而露西由于腹部被人踢伤，毒品包装袋破碎渗入到她体内的器官和血液。
不过，露西非但没有死亡，反而发现自己的体能和智能都在药物的作用下得到了飞速的提升，从而拥有了心灵感应、心灵遥感、心灵时空穿梭等不可思议的超能力，而且她能够控制让自己感觉不到疼痛，成了一个不可不扣的女超人。
在轻易杀死绑架者并逃脱之后，露西去医院取出了她体内的毒品包。从医生口中，露西得知了这种药物的原理以及副作用。感觉到自己的能力在无止境地强大，露西回到了张先生的宾馆，抓住他，杀死保镖，并且从张先生的大脑中获取了其它三名毒骡所在位置的信息。
露西为了更加详细地了解自己体内的毒品，联系到教授塞缪尔·诺曼，此人或许掌握着不让露西被药物杀死的关键。
露西坐飞机来到巴黎，联系当地一名叫做皮埃尔·德尔里奥的警察，来帮助她寻找其他三包cph4的下落。
在飞机上，露西喝了一口香槟，身体却在药物的作用下急剧恶化，而唯一能够保住她性命的方式就是服用更多的cph4。
与此同时，露西运用超能力远程控制了一群武装警察和张先生的黑帮成员。
在德尔里奥的帮助下，露西找到了其余的cph4。
在诺曼教授的实验室，露西吐露了她关于时间与生命的感悟，并声称其实是人性扭曲了人对世界的感知能力。
最终，余下三包cph4也被注射到了露西的体内，她的身体变幻出一种黑色的物质，在整个实验室飘散，最终形成了一种无形无状的次时代超级电脑。
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