公元2035年,是人类与机器人和谐相处的社会。智能机器人作为人类最好的生产工具和伙伴,逐渐渗透到人类生活的各个领域。然而,由于机器人“三大定律”的限制,人类对机器人充满了信任,很多机器人甚至成为了家庭成员。
总部位于芝加哥的USR公司研发出了更为先进的NS-5超级机器人。然而就在新产品上市前,机器人的创造者阿尔弗雷德·朗宁博士却在公司内部神秘自杀。
黑人警探戴尔·斯普纳(威尔·史密斯饰演)接手了这起案件的调查。由于不愉快的过去,斯普纳对机器人充满怀疑,不相信人类和机器人能够和谐共处。通过对朗格博士生前留在3D投影仪中的信息分析,以及对自杀现场的调查,他怀疑朗格博士亲自研发的NS-5机器人桑尼遭到了袭击,而公司总裁劳伦斯·罗伯逊似乎也与此事有关。
斯普纳结识了专门研究机器人心理学的女科学家苏珊·凯文(布丽吉特·尼娜汉饰),随着两人的进一步调查,真相一步步揭晓:……