在不久以后的未来，米歇尔·布莱德利（西格妮·韦弗 Sigourney Weaver 饰）的大型军火公司，制造出了全球第一批机器人警察，并派遣它们执行任务。程序员迪恩（戴夫·帕特尔 Dev Patel 饰）是机器人警察的制造者之一。但他在工作之余，还有自己执着追寻的梦想：人类进化的下一步，“能思考，有感觉”的机器。
迪恩向米歇尔·布莱德利寻求支持未果，转而利用公司的设备自行开始制造和实验，并成功地将拥有人工智能的机器人“查派”带到了这个世界。查派性格天真可爱，像个孩子一样不断学习，然而能够语言，能够思想，能够作画的机器人，引发了米歇尔·布莱德利，以及文森特（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）的恐慌，文森特驾驶机器战士找到迪恩，意欲除掉机器人查派，人类与机器之间的大战再度爆发……