一名轻度自闭的航天工程师罗伊，他的父亲在20年前离开地球前往海王星，寻找外星智慧生物。不料任务失败，有去无回。而罗伊此次也要飞越太阳系，找到父亲，并查清当年失败的原因。

　　2028年，专事军火开发的机器人公司Omni Corp.生产了大量装备精良的机械战警，他们被投入到维和和惩治犯罪等行动中，取得显著的效果。罪犯横行的底特律市，嫉恶如仇、正义感十足的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到仇家暗算，身体受到毁灭性破坏。借助于Omni公司天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）最前沿的技术，墨菲以机械战警的形态复活。数轮严格的测试表明，墨菲足以承担起维护社会治安的重任，他的口碑在民众中直线飙升，而墨菲的妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫却再难从他身上感觉亲人的温暖。　　感知到妻儿的痛苦，墨菲决心向策划杀害自己的犯罪头子展开反击……

“她不只是个玩具，而是这个家的一份子。” 　　梅根（M3GAN）是一个具备高度人工智能、栩栩如生的玩具人偶，被设计成小孩子最好的玩伴和令家长最安心的盟友。这款玩具人偶由一名玩具公司杰出的机器人专家洁玛（艾莉森·威廉姆斯 饰）精心设计，梅根能够借由聆听以及观察学习人类行为，并且成为她照顾的小孩的朋友、老师、玩伴和保护者。 　　当洁玛突然成为她失去双亲的八岁侄女凯蒂（维奥莱特·麦格劳 饰）的监护人之后，洁玛并不确定也没有准备好能够成为一个好的家长，加上她的工作压力非常巨大，于是就决定将她设计的人工智能玩具人偶梅根和凯蒂配对，试图解决照顾凯蒂这个孤儿和纾解她工作压力这两个问题，但是她的这个决定却造成无法想像的严重后果。

人类在与地球相似的遥远外星建立了新家园，但这个星球上却有一种病毒，男人感染后可以听到其他人和动物的心声，每个男人脑子里的想法都能被他人听到，人与人之间不存在隐私，新星球上的普伦提司镇的男人们就不堪忍受自己的想法被人听见。　　托德·赫维特（汤姆·赫兰德 饰）是出生于这座小镇的 男孩，他的认知中小镇没有女人是因为该星球土著居民蓝光兽家园被人类侵犯时故意让人类感染了噪音病毒，他们还杀光了所有女性。托德对此深信不疑，直到他遇到一个女孩。　　托德在小镇附近的森林里遇到了一个叫维奥拉（黛西·雷德利 饰）的女孩，她来自遥远的地球，她的飞船因故坠毁在森林里，普伦提司镇的镇长在得知这个消息后立刻展开对他俩的追杀，托德为了保护女孩维奥拉只好一起出逃，开始了一段他意想不到且危机重重的星球冒险。