داستان فیلم M3GAN روایت‌گر زندگی دختر کوچکی به نام کدی است که پدر و مادرش را در یک سانحه رانندگی از دست می‌دهد. او پس از این اتفاق به سرپرستی خاله خود جما در می‌آید. جما یک مهندس رباتیک است که زندگی شلوغی دارد و نمی‌تواند به کدی رسیدگی کند. او معمولا خیلی کار می‌کند و اغلب زمان روز سرکار است، به همین دلیل نمی‌تواند تکیه‌گاه مناسبی برای کدی باشد. او برای اینکه این خلا را جبران کند، یک ربات انسان نما به نام مگان می‌سازد تا کدی را از تنهایی در بیاورد. اما با آمدن این ربات به خانه، همه چیز به صورت ناگهانی تغییر می‌کند.