Siamo nell’anno 2035 e i robots sono programmati per vivere in armonia con gli uomini e fanno ormai parte della vita di tutti i giorni. Un brillante scienziato della U.S Robotics Corporation, viene trovato morto ad accuparsi della indagini sarà l’agente Del Spooner (Will Smith) mandato dalla polizia di Chicago. Con l’aiuto della dottoressa Susan Calvin (Bridget Moynahan), psicologa esperta di intelligenze artificiali, Spooner scopre che un robot potrebbe essere il principale sospettato del delitto. L’agente Spooner cercherà di scoprire la verità, ma rimarrà intrappolato in una lotta per salvare la sua vita. Una ben più che temibile minaccia sta inoltre per mettere in pericolo la sopravvivenza del genere umano mentre il tempo stringe.
