헐리웃의 감독 빅터 타란스키(알 파치노 분). 그는 자신의 천재성을 알아주지 않는 세상이 야속할 뿐이다. 게다가 새 영화의 촬영도중 콧대 높은 여배우 (위노나 라이더)의 불만으로 그의 영화는 제작이 중단될 위기에 처하게 되고... 그녀를 대체할 여배우를 찾아보지만 그것마저도 쉽지 않다.
그러던 중 타란스키 감독의 광적인 팬이자, 컴퓨터 엔지니어인 더글라스는 죽기 전에 타란스키에게 유품을 남긴다. 그것은 다름아닌 사이버 여배우 프로그래밍 CD-Rom. 더글라스가 죽기 직전까지 혼신의 힘을 기울여 만든 이 프로그램에는 실제로 살아있는 것처럼 보일 수 있는 사이버 여배우 Simone (Simulation one의 약자)의 프로그램이 담겨있다.
결국, 타란스키 감독은 자신의 영화에 시몬을 출연시키고, 영화가 개봉되자 시몬은 하루아침에 인기 스타로 떠오르며 영화는 대 성공을 거두게 된다. 그러나 시몬의 인기가 높아질수록 타란스키는 세상을 속였다는 죄책감에 괴로워하게 되는데… 하지만 이미 일은 저질러진 것, 팬과 제작사 측의 기대감, 그리고 감독으로서 성공하고 싶다는 자신의 꿈으로 인해 타란스키는 계속해서 시몬을 여주인공으로 내세운 영화를 제작하고 시몬의 인기는 수직 상승의 가도를 달린다.
일반인들에게 실제 모습을 드러내지 않는 신비의 여배우 시몬에 대한 궁금증이 날로 증폭되자 급기야 타란스키는 시몬의 콘서트까지 개최한다. 홀로그램을 활용하여 개최된 콘서트는 대성공을 거두지만, 이미 인기스타가 되어버린 시몬의 존재가 커지면 커질수록 타란스키의 영화 는 시몬의 인기에 가려 좋은 평을 받지 못하는 악순환이 거듭되고, 결국 괴로움에 몸부림 치던 타란스키는 새로운 결심을 하게 되는데.