在将下世界，因为痛失爱子，天才科学家天马博士（尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage 配音）缔造出了机械人阿童木（弗莱迪·海默 Freddie Highmore 配音），想以此来作为儿子的替人，寻觅抚慰。虽然，阿童木拥有博士儿子的感情和记忆，并且先进的程序还在不竭完美其情感，并让他富有同情心。可是，博士始终没法接管失子之痛，对阿童木也不行准确看待，并认为他不是人类而将其甩掉。阿童木沉溺堕落为无家可归的飘流儿，并且还备受军方的四处通缉，并终极被捉住。军方要求天马博士拿掉阿童木的能源，让它酿成军方机械人的能源配备。在最初时刻，天马博士忽然醒悟，并辅佐阿童木逃走。面对军方的围追切断，阿童木奋起反抗，终极一场惊世大战剑拔弩张。在不竭的观光过程当中，阿童木也逐渐发展，他也接管了自己这机械与人类结合的设计，并肩负起全人类死活死活的重任。
