在不远的未来，机器人被人类广泛使用，直到一场被称为「大休眠」的事件让所有机器人陷入沉睡。唯独一个名为R-47的旧型号机器人仍保持觉醒。他独自穿越荒芜的城市，寻找沉睡的同伴与真相。途中，他遇见一位人类女孩艾拉，她拥有唤醒机器人的特殊能力。两人被卷入反抗军与机器人制造公司的阴谋中。最终，R-47发现「大休眠」是人类为了消灭拥有自我意识的机器人而设计的陷阱。为保护艾拉与新生AI，他选择自毁核心，以数据爆炸摧毁了控制网络，换取了机器人与人类的和平未来。