Dois anos depois de o M3GAN, uma maravilha da inteligência artificial, se ter tornado uma ameaça assassina (e impecavelmente coreografada) e ter sido subsequentemente destruída, a criadora de M3GAN, Gemma (Allison Williams), tornou-se uma autora de renome e defensora da supervisão governamental da I.A. Entretanto, a sobrinha de Gemma, Cady (Violet McGraw), agora com 14 anos, tornou-se uma adolescente, rebelando-se contra as regras de superproteção de Gemma.
Sem que elas saibam, a tecnologia subjacente à M3GAN foi roubada e usada indevidamente por um poderoso empreiteiro de defesa para criar uma arma de nível militar conhecida como Amelia (Ivanna Sakhno; Ahsoka, Pacific Rim: Uprising), a derradeira espia infiltrada assassina. Mas à medida que a auto-consciência de Amelia aumenta, ela torna-se decididamente menos interessada em receber ordens de humanos. Ou em mantê-los por perto.
Com o futuro da existência humana em risco, Gemma apercebe-se de que a única opção é ressuscitar M3GAN (Amie Donald, com voz de Jenna Davis) e dar-lhe algumas melhorias, tornando-a mais rápida, mais forte e mais letal. Quando os seus caminhos se cruzam, a cabra I.A. original está prestes a encontrar o seu par.
Realizado por Gerard Johnstone, o filme conta com a participação dos membros do elenco Brian Jordan Alvarez e Jen Van Epps como os leais colegas de equipa de Gemma, Cole e Tess, e com novas personagens interpretadas por Aristotle Athari (Saturday Night Live, Hacks), Timm Sharp e o vencedor de um Grammy e 11 vezes nomeado para um Emmy, Jemaine Clement.

