La secuela, M3GAN 2.0, retoma la historia dos años después de los eventos de la primera película. Gemma, la creadora de M3GAN, ahora es una defensora de la regulación de la IA, mientras que Cady, su sobrina, está entrando en la adolescencia y desafiando las reglas. Mientras tanto, una empresa militar ha utilizado la tecnología de M3GAN para crear a Amelia, un arma de inteligencia artificial letal, lo que obliga a Gemma a reactivar y mejorar a M3GAN para enfrentarse a esta.