Yıl m.s. 2035. Robotlar insanlarla müthiş bir uyum içerisinde yaşayacak şekilde programlanmış ve her geçen gün yaşamın bir parçası olmaya başlamıştır. Amerikan robot şirketinde çalışan dahi bir bilim adamı ölü bulunduğunda, dedektif Del Spooner (Will Smith) olayı araştırması için göreve çağrılır. Robot psikoloğu Susan Calvin (Bridget Moynahan) de yardımıyla, dedektif Spooner bu davada bir robotun birincil şüpheli olabileceğini keşfeder. Robot istihbaratı soruşturmayı durdurmaya çalışır ve Spooner gerçeğe doğru attığı her adımda kendini, yaşamını da tehlikeye atabilecek bir yarış içerisinde bulur. Zaman ilerledikçe, makineleştirilmiş dünyanın merkezinden, insanoğlunun varoluşuna meydan okuyan daha güçlü bir tehdit çıkar.