2035 год или около того. Роботы живут и действуют бок о бок с человечеством, совершенно безопасные и крайне полезные. Детектив Дэл Спунер, подверженный определенной "роботофобии" (Уилл Смит), расследует убийство. Ему кажется, что совершил престепление робот Сонни, хотя это решительно невозможно - ведь всех их конструируют в строжайшем соответствии с тремя законами роботехники, а эти постулаты исключают возможность нанесения роботами малейшего вреда человеку. В помощниках у детектива - видный специалист по психологии роботов, доктор Сьюзен Кэлвин (Мойнэхен).