公元2035年，總部位于芝加哥的美國USR公司開發出超能機器人產品--NS-5，其外形酷似人類，擁有強化耐久的鈦金屬外殼，可執行各種任務。從保母、廚師、快遞、遛狗到管理家庭收支，簡直是無所不能。一時間，機器人的數量成3倍趨勢增長，平均每5人便擁有1個機器人。隨著NS-5被大量傾銷，機器人開始充當起社會各個領域的重要角色。而發明它的USR公司也成為地球上有史以來最強大的集團。

　　警探史普納(威爾·史密斯Will Smith飾)始終留戀以往簡單的生活，愛聽老歌，喜歡老式的打扮。他厭惡科技和機器人，卻又不得不生活在由這兩者組成的世界里。專門從事機器人心理研究的科學家蘇珊(布里吉特·莫伊納罕Bridget Moynahan飾)向來崇尚邏輯與科學，她堅信總有一天機器人會勝過人類，并回過頭來幫助人類進步。

　　生活觀念南轅北轍的史普納和蘇珊卻在調查一樁疑似NS-5謿⑷祟惖陌讣�中不期而遇……人類制造機器人時，通常會遵循所謂“機器人三大安全法則”來設計并控制它們。但是，隨著調查的深入，人們發覺機器人似乎已經學會了自我思考，并且解開了控制他們的密碼，成為了完全獨立的“機器類”。

　　人類必須開始重新思考如何面對機器人，但是，機器人或者人類自身都值得信賴嗎？