Kort na het bericht dat Morgan Freeman was toegevoegd aan de cast van Wally Pfisters Transcendence, mogen we nu melden dat ook Cillian Murphy een rol zal gaan spelen. Net als Freeman speelde Murphy al in meerdere films van Christopher Nolan, die bij dit regiedebuut van zijn vaste cameraman als producent optreedt.

Drie wetenschappers, Max en het getrouwde koppel Will en Evelyn, hebben een programmacode ontwikkeld voor 's werelds eerste zelfbewuste computer. Een groep terroristen vermoordt Will en Evelyn upload vervolgens zijn brein in het testmodel van de supercomputer. Hoewel ze eerst denkt dat het experiment is mislukt, reageert Will plotseling in computervorm.

Murphy neemt één van de mannelijke hoofdrollen voor zijn rekening. De andere twee rollen werden eerder al toegewezen aan Johnny Depp en Paul Bettany. Verder zijn er rollen voor Rebecca Hall en Kata Mara.