W 2035 roku roboty stały się integralną częścią codziennego życia wszystkich ludzi. Kiedy ginie genialny naukowiec pracujący w wielkiej korporacji U. S. Robotics, chicagowski detektyw Del Spooner (Will Smith) podejmuje śledztwo. Z pomocą doktor Susan Calvin (Bridget Moynahan) - specjalistki od psychologii robotów, detektyw odkrywa, że odpowiedzialnym za śmierć naukowca może być właśnie robot. Im bardziej Spooner zbliża się do prawdy, tym bardziej jego życie znajduje się w niebezpieczeństwie. Czas ucieka, a zagrożenie staje się coraz większe... zagrożenie dla egzystencji całego rodzaju ludzkiego.