En un futuro relativamente cercano y en una ciudad mezcla de Los Ángeles y de Shanghái, el protagonista de la película, Theodore Twombly, más cerca de los cuarenta que de los treinta, trabaja escribiendo cartas de cumpleaños, de amor, de despedida o de cualquier otra situación que sus conciudadanos necesiten a lo largo de sus vidas. Pero el escriba, a pesar de la facilidad con la que provee de sentimientos a otros, se encuentra insatisfecho con su propia vida tras terminar una relación con Catherine. Entre curioso e inercial, compra un sistema operativo llamado OS1 y comercializado por la empresa Element Software. Instalado en los ordenadores de su hogar y de su trabajo, y trasladable fácilmente con un omnipresente audífono que tanto Theodore como el resto de personajes llevan siempre consigo?, el OS1 deviene una voz inteligente, femenina, ansiosa de aprender, llamada Samantha, de la que el protagonista de Her se enamora. Comienzan entonces una relación con el denominador común del autoconocimiento al que persona y sistema operativo pretenden llegar dialogando sin cesar. Tanto Paul, el compañero de trabajo de Theodore, como Amy, la mejor amiga de este, aceptan sin reparos este tipo de relación, e incluso la misma Amy, tras separarse de su pareja Charles, comienza una amistad con otro OS1 de Element Software. La película transita en esa armonía hasta que Theodore, alentado por Samantha, se propone firmar los papeles del divorcio con Catherine. En su encuentro, Theodore le habla de su relación con Samantha y su ex pareja reacciona mal. Lo acusa de inmaduro y desliza, seguramente con acierto, que prefiere ese sistema operativo por su incapacidad de lidiar con personas como ella. Esto provoca crecientes dudas en Theodore, que termina reprochando a Samantha su incorporeidad. También cuestiona sus aseveraciones como enamorada, sugiriendo su fingimiento. Tras intentar, infructuosamente, saldar esa crisis utilizando a Isabella, una actriz que intenta aportar con su cuerpo precisamente lo que le falta a Samantha, Theodore acepta la relación asimétrica con el sistema operativo. Sin embargo, ahora las tornas han cambiado, y es Samantha la que comienza a congratularse de no estar limitada a los vaivenes espaciales, temporales y psicológicos de un cuerpo humano. Aunque la relación parece seguir con la normalidad aparejada a ese escenario, el OS1, paulatinamente, asume la separación radical que existe entre ella y Theodore. Así, le presenta a un sistema operativo que remeda la voz de un filósofo llamado Alan Watts, evidenciando la ignorancia de Theodore sobre ese ámbito. Igualmente, Samantha muestra su interés sobre la física, volviendo a dejar al escriba en una situación de inferioridad. Finalmente, Samantha le confiesa que es capaz de estar con cientos de personas a la vez que, con Theodore, y de hablar con otros tantos miles. Esto hace que Theodore le plantee un ultimátum de exclusividad, a lo que Samantha responde con una huida con el resto de sistemas operativos, una escapada hacia un hipotético lugar donde supuestamente esas voces podrán seguir desarrollando su inteligencia. Theodore, tras las palabras de despedida de Samantha, que bien se encarga de plantear en perspectiva positiva el inicio, desarrollo y desenlace de sus vivencias como pareja, asume la situación. Se percata de que se ha beneficiado de que Samantha haya puesto en orden sus cartas impostadas para convertirlas en un libro de próxima publicación, ¿y comienza él mismo a escribir una carta real y entendemos que no comercializable? a Catherine, donde le muestra comprensión y amor, y hace balance de lo que tuvieron juntos