Twee jaar nadat M3GAN, een wonder van kunstmatige intelligentie, op hol sloeg en begon aan een moorddadige rampage, is haar maker Gemma een spraakmakende auteur geworden en pleitbezorgster voor overheidstoezicht op kunstmatige intelligentie. Wanneer de technologie voor M3GAN wordt gestolen en misbruikt door een machtige defensieaannemer om een militair wapen te maken genaamd Amelia, moet Gemma M3GAN weer tot leven wekken, en wat upgrades toevoegen, om de losgeslagen Amelia te stoppen.