Monica i Henry Swintonowie (Frances O'Connor, Sam Robards) mają ciężko chorego synka. Muszą poddać go hibernacji, dopóki lekarze nie znajdą lekarstwa na jego chorobę. Ich tęsknota za dzieckiem jest ogromna. W tej sytuacji z pomocą przychodzi im koncern produkujący inteligentne roboty. Wkrótce w domu Swintonów pojawia się David, robot-dziecko, prototypowy model maszyny, która potrafi kochać. Kiedy prawdziwy synek Swintonów powraca do zdrowia, David zostaje wyrzucony na złomowisko. Po latach spędzonych z przybraną rodziną zostaje mu tylko jedna pamiątka, inteligentna zabawka, miś, który potrafi go pocieszyć i wyratować z opresji. Tułający się bez celu David trafia do miejsca, skąd ludzie wybierają roboty do zniszczenia w spektakularnych walkach, przypominających pojedynki gladiatorów. Bezradny, nieprzystosowany do funkcjonowania w świecie pełnym zła, David ucieka przed okrutnym przeznaczeniem, dzięki pomocy Gigolo Joe (Jude Law), robota, którego zaprogramowano tak, aby był miłym towarzystwem dla kobiet. Odtrącony przez ludzi, wyposażony w uczucia robot David nie potrafi znaleźć swego miejsca w świecie, chociaż bardzo tego pragnie.