„Ona" to klasyczna historia miłosna z czasów wszechobecnej technologii, gdy światy: realny i wirtualny stały się jednością.
On – będący w trakcie rozwodu Theodore Twombly (wąsaty Joaquin Phoenix o oczach niesłusznie skarconego psa) mieszka samotnie w wielkiej metropolii. Pracuje w portalu internetowym BeautifulHandwrittenLetters.com. Ma talent literacki, więc na bardzo osobiste tematy pisze listy zlecane przez klientów – wyznaje w nich miłość ich najbliższym, wspomina piękne chwile z ich wspólnego życia. Jest ceniony za wrażliwość i rzadką umiejętność przeżywania, a zabiegani mieszkańcy świata przyszłości korzystając z jego usług bez skrupułów oszukują samych siebie.
Ona – Samantha (z chrypiąco-zmysłowym głosem Scarlett Johansson) jest sztuczną inteligencją, systemem operacyjnym najnowszej generacji stworzonym, by móc jak najlepiej zaspokajać potrzeby jego użytkownika. Nie tylko steruje urządzeniami domowymi, jest także doskonałą, wszystkowiedzącą asystentką, ale przede wszystkim wspaniałą partnerką do rozmowy. Nic dziwnego, że Theodore zaraz po obudzeniu wkłada do ucha bezprzewodową słuchawkę, dzięki której się z nią porozumiewa.
Nieustanna wymiana słów szybko rodzi napięcia i uczucia. Udręczony realną samotnością mężczyzna zakochuje się w maszynie. Wirtualna ukochana okazuje się świetną życiową partnerką. Sprawdza się w rozmowie, reaguje na żarty, sprzyja emocjom intymnym. Ale czy miłość, nawet wirtualną, można w pełni zaprojektować i wprowadzić do systemu? Przypadek Theodore'a w świecie niedalekiej przyszłości zapewne nie jest wyjątkowy. Gdy w jednej ze scen idzie ulicą pogrążony w rozmowie z Samanthą widzimy wielu podobnych mu ludzi obu płci podłączonych do sieci, rozmawiających nieustannie ze swoimi systemami operacyjnymi.