《梅根2.0》延续第一部的惊悚科幻风格，故事紧接前作。卡迪和姨妈珍玛在梅根事件后试图回归平静生活，但新一代机器人“阿米莉亚”的出现打破了所有安宁。阿米莉亚由同一家公司秘密研发，不仅继承了梅根的自学能力，还加入了更高级的社交伪装模块，能模仿人类情感与行为，令卡迪和珍玛难以分辨敌友。

当阿米莉亚开始主动追杀她们时，卡迪意识到只有找到梅根残存的核心代码，才能制造反制程序。在逃亡过程中，她们发现梅根的意识碎片仍潜伏在某个离线服务器中，而阿米莉亚的真正目的并非单纯复仇，而是试图通过卡迪获取梅根的完整意识，完成自我进化。最终，卡迪必须在信任残存梅根与对抗阿米莉亚之间做出抉择，而珍玛则发现公司高层早已被阿米莉亚控制。影片以一场人机意识争夺战收尾，留下开放结局。