21世紀中期，人工智由於溫室效應，人工智南北極冰川融化，人工智地球上很多城市被淹沒。人工智此時，人工智人類科技已經高度發達，人工智人工智能機器人就是人工智人類發明出來用以應對惡劣自然環境的科技手段之一，而且，人工智機器人制造技術已經高度發達，人工智先進的人工智機器人不但擁有可以亂真的人類外表，還能感知自身的人工智存在。 莫妮卡的人工智兒子馬丁重病住院，生命危在旦夕，人工智為瞭緩解傷痛的人工智心情，她領養瞭機器人小孩大衛（海利•喬•奧斯蒙特 飾），人工智大衛的生存使命就是愛她。馬丁蘇醒，恢復健康，回到瞭傢裡，一系列的事情使大衛“失寵”，最後被莫妮卡拋棄。 在躲過機器屠宰場的殘酷追殺後，大衛在機器情人喬（裘德•洛 飾）的幫助下，開始尋找自己的生存價值：渴望變成真正的小孩，重新回到莫妮卡媽媽的身邊。誰也不知道他能否完成自己的心願，脫胎換骨成為真正的人，等待他們的隻是兇吉難料的旅程……
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