《模仿游戏》根据Andrew Hodges所写的传记《艾伦·图灵》改编。艾伦·图灵是英国数学家、逻辑学家，二战中曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma，对盟军取得了二战的胜利有一定的帮助。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献，著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。

吉姆是阿瓦隆号飞船上的一位工薪阶层旅客，在飞船前往太空殖民地家园2号的120年旅途中，因一次意外，他从冷冻睡眠中醒来。发现自己有可能要在这艘巨船上独自度过89年，吉姆试着重新入睡，但最终只能在安置了5000个同行人员的睡眠舱中孤独生活，处于自杀边缘的吉姆绝望中孤注一掷，于是，他唤醒了一名女乘客奥罗拉，两人在相处的期间产生了爱情的火花。而当飞船的操作系统瘫痪，这对情侣面临着更大的问题，生命受到威胁的不仅仅是他们自己，也包括同行的旅伴，和航行本身。