美国宇航局（NASA）建造的探测器溅落在土星最大卫星提坦的最大海洋克拉肯海上。这块栖息地颇有发现生命的希望，但探测器需要装载人工智能软件，才能应对不可预测的情景。为此，聪明的程序员梅丽莎·薛帕德开发了“多萝西”软件。这种软件是强大的、自我修饰的人工智能，既有革命性的潜力，又有可怕的潜在危险性。“多萝西”测试时，计算误差引起了灾难。人工智能逃入互联网。
中央情报局前特工怀曼·福德应邀出山，帮助梅丽莎·谢泼德追踪流亡的人工智能。他们并非仅有的跑路软件追踪者。一对华尔街交易员也在追踪，企图捕获“多萝西”的密码，把她变成高速贸易投资软件。
“多萝西”受到伤害和追捕，怒不可遏、精疲力竭，忽然灵机一动计上心来。她制定了一项计划。福德在追踪“多萝西”途中，停留在加利福尼亚北部海岸的荒屋，面对最根本的问题： “多萝西”的援救计划到底对不对？人工智能想要拯救世界······还是想清除人类的癌细胞？