Sinopse: Em 2035, os robôs são comumente usados como assistentes e empregados dos seres humanos. O detetive da polícia de Chicago, Del Spooner (Will Smith), investiga o assassinato do dr. Miles, que trabalhava no US Robotics . O robô Sonny é o principal suspeito, tendo violado as Leis dos Robóticos, o que é aparentemente impossível. Mas, se eles podem transgredir essas leis, não há nada que impeça que dominem o mundo, já que os humanos se tornaram cada vez mais dependentes dos robôs. Para ajudar Spooner nas investigações, a dra. Susan Calvin (Bridget Moynahan), especialista em psicologia dos robôs, é chamada.