Sonny et sa femme Akiko sont aux anges à la naissance de Toru, leur premier enfant. Éminent chercheur en informatique, Sonny travaille sur un projet sensible : dans un monde virtuel clos semblable à celui d'un jeu vidéo, il a mis au point une forme de vie humaine simulée, basée sur un modèle de réseau neuronal artificiel. Cette IA autodidacte, être androgyne entraîné via l'apprentissage par renforcement, et dont les aptitudes pourraient, à terme, surpasser le cerveau humain, suscite autant d'espoirs que de craintes. Lorsqu'il apprend que son petit garçon est touché par une maladie neurodégénérative qui le condamne à court terme, Sonny décide de faire appel aux capacités de calcul de sa création virtuelle dans l'espoir de sauver Toru - jusqu'à franchir la ligne rouge en s'immisçant dans la simulation.