21世紀中葉,由於溫室效應,南北極冰川融化,地球上許多城市被淹沒。此時,人類科技一度高度發達,人工智能機器人是人類為了應對惡劣的自然環境而發明的科技手段之一,此外,機器人製造技術高度發達,先進的機器人不僅具有真實的人形外形,而且感受自己的存在。 A莫妮卡的兒子馬丁病重入院,為減輕病痛臨危受命,她收養了一個機器人男孩大衛(海莉·喬爾·奧斯蒙 Haley Joel Osment 飾),他的人生使命就是愛她。馬丁甦醒,恢復健康回到家中,一系列的事件讓大衛“失寵”,最終莫妮卡離他而去。 A逃離機器人屠宰場的殘酷追捕後,大衛在機器人愛好者喬(裘德洛飾)的幫助下開始尋找自己的人生價值:希望成為一個真正的孩子,回到莫妮卡媽媽身邊。誰也不知道他能否實現自己的願望,回心轉意,成為一個真正的人。一段不可預知的旅程等待著他們……