"Zoe" mengisahkan dua rekan (Ewan McGregor dan Lea Seydoux) laboratorium dalam bidang penelitian revolsioner. Mereka sedang merancang teknologi untuk meningkatkan dan menciptakan hubungan romantis dalam manusia buatan yang mereka rancang. Pekerjaan mereka yang berkembang dan sukses justru salah satu diantara mereka memilih untuk pergi menjauh.