公元2035年，是人和机械人协调相处的社会，智能机械人作为最好的临盆对象和人类伙伴，逐渐深刻人类生存的各个领域，而因为机械人“三大法例”的限制，人类对机械人布满信赖，良多机械人甚至曾经成为家庭成员。 总部位于芝加哥的USR公司开发出了更先进的NS-5型超能机械人，然而就在新产物上市前夜，机械人的缔造者阿尔弗莱德?朗宁博士却在公司内离奇自杀。 黑人警探戴尔?斯普纳（威尔?史姑娘 饰）接办了此案的调查，因为不愉快的旧事，斯普纳对机械人布满了思疑，不信任人类与机械人能够协调共处。他按照对朗宁博士生前在3D投影机内留下的信息阐明和对自杀现场的勘查，思疑对象锁定了朗宁博士自己研制的NS-5型机械人桑尼，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械人心理的女科学家苏珊?凯文(碧姬?奈娜汉 饰)，随着二人调查的深刻，真相一步一步被揭露出来：...
