故事背景設置在不遠的未來世界，在414區的人型機器人殖民地中，私家偵探大衛·卡邁克爾(皮爾斯飾)受雇於痴迷商業世界的財閥馬龍·維特(費米爾飾)去尋找後者叛逆的女兒。卡邁克爾需要與高度智能的機器人(魯茨飾)通力合作，而在這個過程中，關於414區和「機器人之城」起源的罪行也浮出了水面。