《玩偶特工》故事围绕着一家名为罗斯威尔的神秘机构展开。这里的“玩偶”们，如艾丽卡、保罗等，他们被抹去记忆，根据任务需求被植入不同的人格和技能。艾丽卡原本是一个普通女孩，成为玩偶后经历各种惊险任务。在一次保护重要科学家的任务中，她被赋予特工人格，凭借出色身手和智慧，成功抵御敌人袭击。保罗则在一次潜入犯罪集团的任务里，凭借伪装的商人身份获取关键情报。然而，玩偶们逐渐开始觉醒自我意识，艾丽卡发现自己在任务间隙会有奇怪的记忆片段。随着剧情推进，他们开始探寻自身存在的意义，与罗斯威尔机构的控制展开对抗，在这个过程中，他们面临着来自机构和外部敌人的双重威胁。