21世纪中叶，由于温室效应，南北两极冰川融化，地球上许多城市被淹没。此时，人类科技已经高度发达，人工智能机器人是人类为应对恶劣自然环境而发明的科技手段之一。此外，机器人制造技术得到了高度发展。先进的机器人不仅具有可以看起来像真人的人类外观，还可以感受自己的存在。莫妮卡的儿子马丁病重住院，生命危在旦夕。为了减轻痛苦，她收养了机器人孩子大卫（海莉·乔·奥斯蒙饰）。大卫生存的使命是爱她。马丁醒来，康复并返回家中，一系列事件使大卫“失宠”并最终被莫妮卡抛弃。逃离机器人屠宰场的残酷追捕后，大卫在机器人情人乔（裘德洛饰）的帮助下，开始寻找自己的生存价值：渴望成为真正的孩子，回到莫妮卡身边的妈妈身边。没有人知道他能否实现自己的愿望，成为一个真正的人。等待他们的是一场不可预知的旅程……
