这部电影是关于一款名为《自由城》的热门游戏的故事，在这款游戏中，有两种不同的人物，一种是玩家，一种是NPC是游戏中的虚拟人物。游戏中的玩家可以在城市中探索，并用不同的方法来提升自己的实力。这些NPC都是由代码创造出来的，他们没有自己的思想，他们的容貌，他们的身材，他们的穿着，他们的职业，他们的行动，都是由代码创造出来的，他们就像是一个傀儡一样，被人操控着。
盖就是其中之一。他在一家银行当职员。他每天早晨起来，根据程序的设置。会先对自己所饲养的那条金色小鱼说声“早安”，再打开衣橱，换上一身蓝色T恤，到早点铺找个店员要一份咖啡，再与好友，也是游戏内的人物巴迪，一同出门工作。一天又一天，他觉得自己和这个世界都是真的。直到遇到了一个叫做米莉的玩家。
米莉的实力很强，在游戏里，她就是一个美丽而又充满魅力的女性角色。在现实生活中，她是一个叫键盘的游戏设计师的好朋友。这是一个技术宅。一次在银行上班，盖从窗口看见米莉，一眼就被她所吸引，一眼就爱上了她。他在追逐米莉的过程中意外地被一辆车碾过。在见到米莉的第一眼，他便失去了控制：他已经完全摆脱了设定，他将获得属于自己的记忆、情绪、思维，每次重置（醒来）后，他都会保持着以前的一切，就像是一个活生生的活生生的人。现在，他已经完全变成了一个人工智能。有了自己的思想，人生就不同了。每天早晨，当他一推开壁橱，发现里面堆满了相同的蓝色衬衣时，他就会失望。在一家早点铺，每天都要吃很多次。这次他决定点个卡布奇诺，但是这一次，无论是店员还是其他的顾客，都非常的诧异，大家都不明白发生了什么事情，于是，场面就陷入了尴尬的境地，店员和顾客都是游戏中的人物，而是被程序设置成了做固定咖啡的任务。盖见氛围有些不对劲，连忙说自己只是开个玩笑，然后又选择了之前的咖啡，然后一切都正常了。有一次，盖从一个玩家手里夺过一幅眼镜，带上之后，他就看到了许多其他玩家所无法看到的游戏物品和物品。
他的举动引起了更多人的关注，每个人都很好奇，他到底是什么人？在游戏中，警方多次试图消灭他，但他也的确被杀了很多次。有一次，他好不容易找到了米莉，两人晚上潜入了那个大本营。盖在与米莉共度的时间里，心里已经有了一颗悸动的心。米莉把盖送到了她的住所，并且给他看了自己的189级，盖从镜片上看到了自己的级别，只有1级。米莉嫌弃他是个菜鸟，让他什么时候升到100级，什么时候回来找她。从那以后，他就一直在练级，在野外杀怪。盖通过伸张正义和惩戒罪恶的方法获得了提升，并且提升的非常之快。不久，盖在真实的生活中成为了一个无人不知无人不晓的名人，尽管没有人认识他，但他已经成为了人民心中的正义之士。米莉对盖的升级速度非常惊讶，她对盖的真正身份产生了质疑，这时她仍不清楚盖是由 AI演化而成的生物。两人再次结伴外出，这次，盖不再是当初的小虾米，他也变成了一个老练的冒险者，在米莉的眼中，他表现得很帅，赢得了米莉的好感。
米莉与键盘发现盖并非真实的玩家，盖有自己的思想正是在第一次与米莉见面时发生的事情，二人十分兴奋。而这个时候，游戏公司老板对于盖的所作所为非常的恼火，因为盖的所作所为，违背了游戏的规则，所以他才会选择将盖铲除，因为这样会对新游戏《自由城2》造成很大的威胁。在多次尝试无果之后，他下令让工作人员重新启动游戏，让盖会丢失以前的所有记忆以及所有的变化。 键盘与米莉都不肯让自己制造的 AI消散，键盘对米莉说，“盖”是不会消散的，它的资料会永远保存下去，直到将这台游戏服务器完全摧毁为止。所以米莉就进了游戏，寻找盖，想要把他重新找回来。米莉将他从银行里拖出来，用一个亲吻让他清醒过来。她向盖解释道，其实盖并不是一个真正的人类，他只是一个游戏里的角色。
米莉跟盖说过，这座自由之城的边缘，就是环绕着这座城市的沙滩，那个老板把一个秘密藏在了里面。就在他们准备动手的时候，米莉突然一动不动，是老板把服务器关闭了，只剩下盖一个人还能活动。他走到海边，然后从海边的边缘跃出一位强壮、魁梧、面容与盖一模一样的壮汉，他的任务是消灭盖这个角色。他与盖交手，盖不敌，在关键时候使出了浑身解数，打败了这个憨厚的大块头。这一幕被屏幕上的人看到，所有人都紧张了起来。
盖向游戏中的NPC角色讲话，让他们不要屈服于命运对自己的设定，不要将自己囚禁在一成不变的生活中，要突破自我，为自己寻找更多的可能性。为了自己的梦想而奋斗。所有人都兴奋地看着这一幕。每个人都得到了释放，得到了自由，再也不过着一成不变的生活。在一家早点铺，那个店员也在试着煮各种咖啡，NPC都变得不一样了。老板让人关掉了所有的功能，准备放弃这款游戏，甚至连键盘都被开除了。游戏世界里，一座座高耸的建筑轰然崩塌，一副灭世的景象，在所有人的注视下，盖带领着NPC顺利地穿过了大坝，进入到了城市的边缘。最终，众人进入了一片宛若世外桃源的世界。
米莉和盖又见面了，盖让她在真实的生活里找到爱自己的人，米莉被点醒。一直键盘都爱着米莉，但米莉并不清楚，盖对米莉一见倾心，实际上是键盘用代码设定的，以此来表达自己的感情。午夜时分，米莉走到街上，在街道对面向她微笑，他们穿过街道，拥抱着彼此。
也许我们不能改变自己的命运，但我们要有这样一颗心。有这样一种意志，要试图打破固定生活模式的桎梏，我们要做的事情是有期望，我们要追求自己心中想要的东西，我们要成为自己所看似不能成为的人，我们要做到最大的成就。