Lucy (Scarlett Johansson) lebt als amerikanische Studentin in Taipeh, wo sie mit ihrem neuen Freund Richard (Pilou Asbæk) lieber Party macht als studiert. Nach einer durchfeierten Nacht bittet er sie, ihm einen Gefallen zu tun und einem gewissen Mr. Jang (Min-sik Choi) einen Aktenkoffer im Hotel abzugeben. Sie weigert sich. Sie will nur heim, den Rausch ausschlafen und nichts mit Richards obskuren Geschäften zu tun haben. Da kettet er ihr den Koffer ans Handgelenk und schickt sie ins Hotel. Sekunden später ist Richard tot und Lucy wird von bedrohlich aussehenden Männern in ein Hotelzimmer geschleppt. Dort zwingt Mr. Jang sie den Koffer zu öffnen. Darin befinden sich vier Säckchen voller blau glänzender Kapseln, die Superdroge CPH4. Lucy erwacht mit einer Narbe am Bauch als Drogenkurierin wider Willen im Dienst einer skrupellosen Bande. Kurz darauf wird sie vom Kerl, der sie bewacht, heftig in den Bauch getreten und das CPH4 gelangt in ihren Körper. Die Drogen entpuppen sich als potente, die Gehirnkapazität ums Mehrfache steigernde, Substanz. Innert kürzester Zeit spürt Lucy alles, jede Erinnerung, jede je gefühlte Empfindung, die Gedanken aller um sie herum, ihre Zellen reproduzieren sich mit enormer Geschwindigkeit und gleichzeitig wachsen ihre zerebralen — und körperlichen — Kräfte. Sie spürt keinen Schmerz, keine Angst, kein Verlangen und ist überzeugt, innert 24 Stunden hundert Prozent ihres Gehirnpotentials zu erreichen und dabei ihre Menschlichkeit zu verlieren. Sie kontaktiert Professor Norman (Morgan Freeman), der seit zwanzig Jahren darüber referiert, dass der Mensch nur einen Bruchteil seines Gehirns benutzt und was passieren würde, wenn die Menschheit ihre Gehirnkapazität steigern würde. Lucy will ihn in Paris treffen und gleichzeitig dem Drogenschmuggelring das Handwerk legen. Sie setzt sich mit der französischen Polizei in Verbindung. Doch ihre Auftraggeber lassen sich nicht so einfach das Geschäft verpfuschen. Ein atemloser Wettlauf gegen die Zeit beginnt. Seit er in "Nikita" Anne Parillaud 1990 zur kampferprobten Spezialagentin wider Willen gemacht hat, liebt es Luc Besson starke Frauenfiguren in den Mittelpunkt seiner Filme zu rücken. In "Lucy" wird Scarlett Johansson zur unbezwingbaren Überfrau, die die reine Körperlichkeit dank ihrer plötzlichen Gehirnkapazität zu überwinden vermag. Der mit viel Rasanz und einer überwältigen Bilderflut inszenierte Scifi-Actioner fiel zwar bei der Kritik grösstenteils durch, doch dem Publikum machte er Spass, was sich an der Kinokasse auszahlte: In der Schweiz verbuchte der Film 256'000 Eintritte, in den USA spielte er das gut dreifache seines Budgets ein.