Ana Carter, una ciudadana estadounidense que está haciendo su doctorado en Ingeniería Química en la Universidad de Oxford en Inglaterra, logra hacer desaparecer un electrón en un experimento de laboratorio. Ana trae a bordo a su compañero de estudios de posgrado Nate, que también es su interés amoroso, para ayudar a llevar a cabo más investigaciones.

Debido a que necesitan mucha más potencia de computación, Nate trae al programador Liv al proyecto. Liv escribe el código de un gusano que hackea clandestinamente cientos de miles de ordenadores que se utilizan para procesar los algoritmos y alimentar el aparato.

Ana, Nate y Liv eventualmente descubren que crearon un agujero de gusano con el cual pueden teletransportar materia. A medida que el proyecto se expande, comienzan a probar con animales vivos, desde un gusano de seda hasta el gato de la abuela de Liv.

Liv descubre que Microsoft lanzó un parche que apagará su gusano de computadora. Con sólo un día para terminar las pruebas antes de llevar su trabajo a los inversionistas, el trío sortea coincidencias para determinar quién será su sujeto de prueba humano. Ana es elegida.

Ana se desmaya después de teletransportarse varios metros. Al día siguiente, Ana descubre que no puede recordar nada de lo que pasó después de atravesar el agujero de gusano.

A Ana se le acerca James, que forma parte de un grupo activista por los derechos de los animales que protesta contra Oxford, fuera del laboratorio. Ana también se da cuenta de que los agentes de policía están grabando en vídeo a los manifestantes y a todos los que entran en el edificio.

Ana entra en el laboratorio para encontrar que Nate y Liv marcaron el experimento hasta desplazar átomos. Ana comienza a sospechar del comportamiento furtivo de Nate y Liv, ya que continuamente desvían sus preguntas sobre lo que pasó después del experimento. Ana también comienza a sospechar que Nate y Liv están ahora involucrados románticamente.

Cuando Ana regresa a su piso, encuentra a una persona con una máscara de chimpancé robando sus papeles y objetos personales. Ana aborda al intruso a través de la ventana de un segundo piso. Después de una persecución por las calles, Ana cae por una escalera de hormigón y queda inconsciente. El intruso escapa.

Ana recibe una llamada de su madre Mariana en Florida sobre un mensaje de voz que Ana no recuerda haber dejado. Nate parece extrañamente despreocupado por el robo en la casa de Ana. Liv continúa comportándose fríamente con Ana. Los estudiantes de Oxford se enteran de que la universidad está llevando a cabo una investigación con Comunicaciones, sospechando que el gusano puede haber sido un acto de ciberterrorismo.

Aún incapaz de formar nuevos recuerdos, Ana comienza a llevar un registro de los eventos en un cuaderno. Las sospechas de Ana con respecto a Nate y Liv se intensifican de nuevo cuando descubre que el armario de almacenamiento de productos químicos en su laboratorio está ahora inexplicablemente cerrado.

Con los manifestantes por los derechos de los animales expandiendo su actividad en el campus, James amenaza vagamente a Ana una vez más con el uso de sujetos animales en sus experimentos. Ana comienza a tener flashes mentales donde ve a varios sospechosos desenmascarados como la persona que robó su apartamento. También comienza a experimentar sueños vívidos, pero fugaces, de eventos que no recuerda haber experimentado, así como visiones del armario cerrado.

Ana entra en el laboratorio por la noche. A través de una ventana ve una máscara de chimpancé en un escritorio del armario cerrado. Ana encuentra adiciones al aparato del agujero de gusano que no recuerda haber construido, incluyendo un largo cable a una balanza digital. Sabiendo que entró en el laboratorio, Nate llama a Ana y organiza una cena para la noche siguiente.

Durante la cena, Ana implora de nuevo a Nate que le diga lo que realmente está pasando. Nate insiste en que Ana debe confiar en él y dejar de profundizar en el experimento. Nate advierte que corren más peligro ahora que la universidad está investigando el gusano.

Nate le dice a Ana que llame a su madre, lo que hace que Ana se pregunte por qué Nate la mencionaría. Las tensiones entre el trío vuelven a aumentar cuando comienza la investigación del gusano. Ana se pregunta si Nate y Liv están tratando de robarle su investigación. Ana también se pregunta abiertamente que si el agujero de gusano sólo transportaba materia, ¿qué pasó con las partes de ella que no son materia, es decir, su alma?

Ana vuelve a llamar a su madre. Mariana se pregunta sospechosamente quién es Ana, ya que supuestamente Ana le dijo anteriormente que no hablara con nadie que afirmara ser ella a menos que le dieran una contraseña a Mariana.

Ana investiga el daño cerebral y la pérdida de memoria, preguntándose si los recuerdos pueden tener peso. Sus sueños y visiones continúan. Un paquete de Mariana llega por correo.

Con su mente enloquecida por el estrés y las sospechas, Ana se enfrenta a Nate y Liv en el laboratorio. Ana se confunde cuando llama a un hombre de mantenimiento para que abra el armario y le dice que ya le ha dado la llave.

El investigador de Comunicaciones, el Sr. Stovington, interroga a Ana. Stovington le dice a Ana que sabe que ella escribió el gusano, pero quiere saber qué hace. Ana se niega a responder a sus preguntas.

James y los manifestantes se enfrentaron abiertamente a Ana en la universidad, causando que su temperamento se encendiera. Ana encuentra que su cuaderno de notas ha desaparecido. Nate llama a Ana por no abandonar su investigación. Ana vuelve a exigir saber lo que está pasando. Nate insiste en que él y Liv le digan lo que está pasando, pero ella sigue olvidándolo.

Ana irrumpe en el apartamento de Nate y encuentra la cámara de vídeo de su teletransportación. El video muestra que el experimento creó de alguna manera un duplicado de Ana.

Ana saca un arma cuando Nate entra en su casa. Nate le dice a Ana que le explicará lo que está pasando, pero sólo si ella regresa al laboratorio con él porque no recordará lo que dice. Nate recibe una llamada telefónica. La frustración de Ana se desborda cuando Nate no dice quién llamó. Nate entrega el teléfono y el arma de Ana se dispara en la confusión. Una bala le roza el cuello a Nate.

Ana corre al laboratorio. Ana intenta entregarse a Stovington y a otro policía confesando lo del agujero de gusano y afirmando que ha perdido su alma. Liv lleva a Ana al laboratorio.

Su cuello sigue ensangrentado, Nate conoce a ambas mujeres en el laboratorio. Nate y Liv le explican a Ana que cuando ella se puso en marcha, el agujero de gusano estuvo abierto demasiado tiempo y creó un vacío. El campo gravitatorio resultante distorsionó sus lecturas. El trío eligió enviar a Ana por segunda vez, pero instaló un sensor de peso para cortar inmediatamente el agujero de gusano después de que ella se transfiriera. Este segundo experimento dio como resultado la creación de una segunda Ana.

Ana exige saber qué es, preguntando si es un clon. Aún sospechando de Nate y Liv, Ana dispara su arma como una advertencia cuando su frustración se dispara de nuevo. Nate y Liv hacen que Ana mire su sangre bajo el microscopio, lo que prueba que es una anomalía cuántica. Nate explica que Ana tiene peso fotónico, pero es simplemente la luz que dejó la teletransportación. Nate explica además que ella no es "real" en un sentido normal, por lo que no ha estado comiendo, bebiendo o formando recuerdos.

La verdadera Ana emerge del armario de almacenamiento. La verdadera Ana añade que se siente hueca desde que la Ana del espejo se separó de ella. La Ana del espejo aprende que los flashes de sus sueños son de la mente de la verdadera Ana. Ana había continuado un romance con Nate que la Ana de espejo distorsionó para ver como visiones de Nate con Liv.

Liv reescribe el código del agujero de gusano para que se defina por masa en lugar de por volumen. Nate, Liv y la verdadera Ana explican que quieren reabrir el agujero de gusano para borrar esencialmente a la Ana espejo.

La Ana del espejo se opone a la idea de ser destruida. Mariana la llama y tienen una conversación lacrimógena. La Ana del espejo abre el paquete que recibió antes, que resulta ser una cinta de audio de Ana y su madre practicando el piano juntas 22 años antes. Mientras la verdadera Ana coge la pistola y el teléfono, Ana Espejo le dice a Mariana que la quiere.

Ana Espejo le pregunta si puede quedarse dentro del armario de almacenamiento. Nate le dice que ya lo han intentado, pero que se vuelve peligrosa cuando se olvida de quiénes son y por qué está allí.

La verdadera Ana le susurra algo a Ana de espejo que la calma. La Ana del espejo acepta finalmente volver a través del agujero de gusano. Con una resolución lacrimógena, la Ana del espejo se retira de la existencia.

Después, Nate, Liv y Ana discuten qué hacer a continuación. Están de acuerdo en hacer avanzar el proyecto y buscar financiación formal. Para hacer que la investigación del gusano informático desaparezca, Ana sugiere que Liv culpe a los activistas de los derechos de los animales.