ปี 2035 หุ่นยนต์คือส่วนหนึ่งของชีวิตมนุษย์ทุกคน ภายใต้กฎสามข้อที่ห้ามทำร้ายมนุษย์ แต่เมื่อดีเทคทีฟเดล สปูนเนอร์ ผู้เกลียดหุ่นยนต์ ถูกเรียกสอบสวนคดีฆาตกรรมของนักวิทยาศาสตร์ชื่อดัง เขากลับพบหลักฐานที่ชี้ว่าหุ่นยนต์รุ่นใหม่นามว่า ซอนนี่ อาจเป็นผู้ลงมือ การสืบสวนนำไปสู่การค้นพบแผนการลับของบริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์ที่อาจเขย่าความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์และจักรกล สปูนเนอร์ต้องพิสูจน์ความจริงก่อนที่โลกจะตกอยู่ภายใต้การควบคุมของเครื่องจักรที่ฉลาดเกินควบคุม