Nội dung phim Trí Tuệ Siêu Việt xoay quanh tiến sĩ Will Caster (Johnny Depp), một nhà nghiên cứu dự báo trong lĩnh vực trí thông minh nhân tạo, công việc của anh đang làm nhằm chế tạo một cỗ máy có khả năng tự nhận thức, kết hợp từ toàn bộ những tri thức mà nhân loại từng biết đến với mọi biểu hiện cảm xúc đặc trưng của con người. Những thử nghiệm gây tranh cãi của Will khiến anh trở nên nổi tiếng nhưng cũng biến anh thành mục tiêu lớn nhất của những phần tử bài công nghệ và chúng sẽ không từ bất kỳ thủ đoạn nào để ngăn cản anh.
Trong một lần cố gắng ám sát Will, những kẻ này vô tình lại trở thành chất xúc tác cho công trình nghiên cứu của anh thành công – rơi vào tình trạng liệt toàn thân, để vãn cuộc sống của anh, toàn bộ trí não của Will được tích hợp vào máy tính và trở thành một hệ thống trí thông minh siêu việt. Nhưng đối với vợ của Will, Evelyn (Rebecca Hall) và người bạn thân nhất Max Waters (Paul Bettany), cả hai vừa là đồng sự tại phòng thí nghiệm, cũng là những người hoàn tất công trình thử nghiệm này thì câu hỏi đặt ra không phải là liệu có thể ngăn được cái chết của Will... mà là liệu họ có có nên hay không khi từ nay hệ thống trí thông minh sinh học này cũng chính là mạng sống của anh.
