2028年，专门从事军火研发的机器人公司Omni Corp.制造出大批装备精良的机械战警，并将他们投入维和、打击犯罪等行动，取得了显著成效。在罪恶猖獗的底特律，正直勇敢、嫉恶如仇的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到仇家暗算，身体受到毁灭性损伤。Omni公司的天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）运用最前沿的技术，让墨菲以机械战警的身份重获新生。经过多轮严格测试，墨菲展现出维护社会治安的强大能力，迅速赢得民众的赞誉。然而，对妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫而言，他已不再是那个能够带来亲情温度的家人。察觉到妻儿的痛苦后，墨菲决定向策划杀害自己的犯罪头目展开反击。
