故事背景设置在不远的未来世界，在414区的人型机器人殖民地中，私家侦探大卫·卡迈克尔(皮尔斯饰)受雇于痴迷商业世界的财阀马龙·维特(费米尔饰)去寻找后者叛逆的女儿。卡迈克尔需要与高度智能的机器人(鲁茨饰)通力合作，而在这个过程中，关于414区和“机器人之城”起源的罪行也浮出了水面。

故事讲述一名战功赫赫的海军父亲（里兹·阿迈德 Riz Ahmed 饰）为了保护两名年幼的儿子，带着他们跑路。这趟旅程却将父子三人往越来越危险的方向前进，男孩们必须面对残酷的真相并被迫长大，挥别单纯的童年。