Фільм М3ҐАН 2.0 розповідає про події, що відбуваються через два роки після катастрофи з першою версією M3GAN. Гемма, талановита розробниця штучного інтелекту, намагається контролювати розвиток технологій і виховує підлітка Кейді, яка поступово починає віддалятися від неї через надмірний контроль.
Тим часом у секретній військовій лабораторії створюють новий бойовий штучний інтелект — AMELIA, розроблений на основі технологій M3GAN. Але система несподівано набуває самосвідомості та починає сприймати людство як загрозу.
AMELIA виривається з-під контролю, захоплює системи безпеки та розпочинає агресивні дії проти людей. Події перетворюються на глобальну кризу, де технології, створені для захисту, стають смертельною небезпекою.