Non, Lucy n'a pas voyagé dans le temps (même si c'était aussi ma première pensée), et son esprit n'a pas non plus reconstitué ces événements. Elle s'est souvenue d'eux.
Tout au long du film, le professeur Norman explique comment le but de la vie est de transmettre les connaissances à travers le temps. De la première cellule, sa scission en deux, et aux formes de vie plus compliquées, le but est toujours de transmettre l'information.
De plus, parmi les premiers changements que Lucy vit, c'est qu'elle se souvient de sa propre jeunesse (le chat qu'elle avait quand elle avait un an, le lait de sa mère, ...) qu'elle révèle dans sa conversation téléphonique avec sa mère. Plus tard, ce souvenir stimule alors les événements précédents (sa propre croissance des os).
La «séquence de voyage dans le temps» que nous voyons est le processus de toute vie depuis son commencement, en sens inverse. Cela ne s'arrête pas au Big Bang. Il se termine par de nombreuses cellules connectées (en arrière) jusqu'à ce qu'il en reste une, qui était la toute première cellule. La séquence entière est que Lucy se souvient de toutes les connaissances qui ont été transmises de cette première cellule à ses cellules d'aujourd'hui, et les enregistre commodément sous une forme quelconque sur un ordinateur.
Addendum: Il a été noté dans les commentaires qu'elle a eu des interactions avec les êtres de l'histoire (Indiens, dinosaures, ancêtres humains, ...) et que nous la voyons dans ces interactions, pas ses propres ancêtres. La façon dont je vois les choses est:
Les souvenirs sont ceux de quelqu'un. Ils ont reconnu cette personne, pas Lucy. Nous la voyons parce qu'elle s'en souvient.
Je pense que cela aurait été trop déroutant si, dans chacune de ces courtes scènes d'interaction, nous voyions l'ancêtre réel et le fait que personne ne semblait alarmé par son apparition soudaine (ce qui serait une nécessité si elle voyageait dans le temps) me rend plus certain que ces humains et ces animaux interagissent avec quelqu'un qui était naturellement là.