『アイアンマン』（08）で天才発明家トニー・スタークが作ったパワードスーツから始まったMCU（マーベル・シネマティック・ユニバース）。あれから17年、若き天才発明家による新たな物語が幕を開けます。トニーの出身校でもあるマサチューセッツ工科大学に通うリリは、生まれもった頭脳と型にはまらない思考で自作のガジェットやスーツを開発してきた超天才。そんな彼女が新たに開発するAIのN.A.T.A.L.I.E.は、リリに対し時に優しく、時に厳しく、友人のように接する革新的なAIですが、実はそこにはとある秘密が隠されています。