Aveugle de naissance, Caitlin a bénéficié d’une expérience révolutionnaire : un chercheur Japonais lui a implanté une prothèse censée remédier à la défaillance de son nerf optique. Cette technique a eu des effets secondaires inattendus, la rendant capable de voir le réseau Internet et de communiquer avec lui, l’éveillant peu à peu à la conscience.
Veille raconte l’établissement d’une relation entre l’Intelligence Artificielle spontanée, entité nommé Webmind, et la jeune ex-aveugle. À mesure que l’IA apprend, grâce à Caitlin, à lire et donc à avoir accès aux ressources encyclopédiques du net, puis à déchiffrer des images et des films, elle découvre l’humanité, ses forces et ses faiblesses, et l’univers cosmique.
Mais bientôt, l’agence gouvernementale secrète chargée de surveiller Internet, convaincue que Webmind représente un risque pour la sécurité nationale, décide de l’éradiquer. Peut-on en effet laisser survivre une entité qui dispose de connaissances et de pouvoirs formidables alors qu’on ignore tout de ses intentions ? Persuadée que Webmind a pour unique dessein d’aider l’humanité, Caitlin va tout faire pour protéger son amie l’IA.