Scarlett Johansson

Lucy

Lucy Miller - Scarlett Johansson

Prof. Samuel Norman - Morgan Freeman

Mr. Jang - Choi Min-sik

Caroline - Analeigh Tipton

Pierre del Rio - Amr Waked

Richard - Pilou Asbaek

Stewardess - Claire Tran

Der Film beginnt mit einem Prolog: Ein Vorfahre des anatomisch modernen Menschen (Homo sapiens), möglicherweise ein Australopithecus afarensis, schöpft Trinkwasser aus einem See. Aus dem ist eine weibliche Stimme zu vernehmen: „Vor einer Milliarde Jahren wurde uns das Leben geschenkt. Was haben wir daraus gemacht?"

Die 25-jährige US-Studentin Lucy lebt vorübergehend in Taiwan. Ihr Freund Richard, den sie erst kürzlich kennengelernt hat, versucht sie zu überreden, einen Koffer mit einem ihr unbekannten Inhalt an den südkoreanischen Gangsterboss Mr. Jang zu übergeben. Als sie sich weigert, fesselt er sie mit einer Handschelle an den Koffer, der, wie sich herausstellt, eine neuartige Droge – synthetisches CPH4 – enthält. Die Gangster erschießen Richard außerhalb des Hotels, in dem die Übergabe stattfinden soll. Gegen ihren Willen bringt man Lucy in Jangs Hotelzimmer, wo ihr und drei Männern aus Deutschland, Italien und Frankreich je ein Paket mit der Droge in den Unterleib implantiert wird. Das CPH4 soll auf diese Weise nach Europa geschmuggelt werden. Einer der Handlanger Jangs erklärt den Bodypackern, dass dessen Verbrecherorganisation umfassendes Wissen über die Verwandten jedes unfreiwilligen Schmugglers habe und dass ein Nichtbefolgen des Auftrags Konsequenzen hätte.

Lucy findet sich nach der Operation angekettet in einem Container wieder, wo ihr einer von Jangs Schergen in den Unterleib tritt. Dadurch platzt das Paket in ihrem Bauch auf, und die Droge wird teilweise in ihrem Körper freigesetzt. Dies lässt die Leistungsfähigkeit ihres Gehirns rapide steigen. Die Substanz bewirkt, dass Lucy immer mehr Anteile ihrer „Gehirnkapazität" nutzen kann. Ihre Intelligenz nimmt zu und sie erlangt die vollständige Kontrolle über ihren Körper, was es ihr ermöglicht, ihre Bewacher zu töten und mühelos aus der Gefangenschaft zu entkommen.

Ihre mehr und mehr von Rationalität geprägte Denkweise löst Lucy von ethischen Vorgaben, ihrer Menschlichkeit und Emotionalität. In einem Krankenhaus in Taipeh dringt sie in einen Operationssaal ein und erschießt einen Patienten auf dem Operationstisch (nachdem sie festgestellt hat, dass er ohnehin keine Überlebenschance hat), um sich selbst behandeln zu lassen. Sie zwingt den Chirurgen, das Drogenpaket zu entfernen. Anschließend fasst sie den Plan, die übrigen drei Pakete an sich zu bringen, da sie glaubt, noch mehr CPH4 zu benötigen. Dazu dringt sie in Jangs Hotel ein und extrahiert per Telepathie die Zielorte der verbliebenen Drogenkuriere aus Jangs Gedächtnis. Der wütende Jang nimmt daraufhin die Verfolgung auf.

In ihrer Wohnung beginnt Lucy mit Nachforschungen über ihren Zustand. Innerhalb weniger Minuten recherchiert sie das gesamte Wissen zum Thema Gehirnforschung. Anschließend kontaktiert sie den Wissenschaftler Samuel Norman in Paris, einen Pionier auf dem Gebiet der Nutzung größerer Anteile des Gehirns. Inzwischen hat sie die Fähigkeit erlangt, elektromagnetische Wellen zu manipulieren, und sie weckt Normans Interesse, indem sie während des Telefonats das Bild ihrer Webcam auf seinem Fernseher im Hotelzimmer anzeigt und weitere elektrische Geräte in seiner Nähe steuert. Ebenso telefoniert sie mit dem Pariser Polizisten Pierre del Rio, dem sie Informationen über die drei Drogenkuriere zukommen lässt, um diese an ihren Zielorten festzunehmen und nach Frankreich zu überstellen. Anschließend fliegt sie nach Paris. Während des Fluges lässt die CPH4-Konzentration in Lucys Körper nach, wodurch sich dieser aufzulösen beginnt. Sie kann den Zerfallsprozess gerade noch aufhalten, indem sie den Rest ihres CPH4-Paketes einnimmt, bevor sie das Bewusstsein verliert.

Lucy erwacht angekettet und sediert in einem Polizeikrankenhaus. Durch ihre Fähigkeiten erweist sich die Sedierung als wirkungslos. Sie befreit sich, versetzt eine ganze Polizeieinheit in Tiefschlaf und überredet del Rio, sie zu dem Krankenhaus zu fahren, in dem sich die drei Drogenkuriere befinden. Dort haben Jangs Schergen inzwischen die Polizeiwachen getötet und sind gerade dabei, die Drogenpakete zu entnehmen. Lucy trifft ein und nimmt den Gangstern mit ihren inzwischen entwickelten telekinetischen Fähigkeiten die Drogenpakete ab. Anschließend fährt sie mit del Rio zur Universität, um sich mit Professor Norman und weiteren Wissenschaftlern zu treffen. Da Jang sie verfolgt, was Lucy telepathisch aus dem Mobilfunknetz ausfiltert, bittet sie del Rio um Verstärkung, um den Raum mit sich und den Wissenschaftlern zu beschützen, während sie das gesamte CPH4 einnimmt, um ihre Gehirnleistung auf 100 % zu steigern. Während sich die Gangster mit der Polizei eine Schießerei liefern, durchläuft Lucy eine Metamorphose, bei der sich ihr Körper sämtliche Geräte des Labors einverleibt, um einen neuartigen Computer zu schaffen. Lucy macht eine Zeitreise bis zu den Ursprüngen des Universums. Auf dieser Reise trifft sie auf ihre Namensvetterin Lucy, den im Prolog gezeigten Vormenschen. Die Begegnung ähnelt der Ikonographie von Michelangelos Fresko Die Erschaffung Adams in der Sixtinischen Kapelle.

Schließlich setzen die Gangster die Polizisten mit einer Rakete außer Gefecht, und Jang verschafft sich Zugang zum Labor. Kurz bevor er Lucy erschießen kann, löst sie sich in Luft auf, so dass del Rio Jangs Verwunderung nutzt und ihn erschießt. Es bleiben nur Lucys Kleidung sowie der von ihr erschaffene Supercomputer zurück. Aus diesem manifestiert sich ein USB-Stick, den Professor Norman abzieht, anschließend zerfällt der Computer zu Staub. Del Rio fragt Norman nach Lucys Aufenthaltsort, woraufhin das Mobiltelefon des Polizisten die Nachricht „I AM EVERYWHERE" (englisch für „Ich bin überall") empfängt.

Der Film endet mit einem Blick von oben auf den toten Jang, der im Drehstuhl sitzt, und Lucys Stimme aus dem Off: „Vor einer Milliarde Jahren wurde uns das Leben geschenkt. Macht etwas daraus!"