《机器人帝国》讲述了一个被外星机器人统治的地球。三年前，外星机器人入侵地球，仅用七天便彻底占领了人类家园。此后，人类受到严密监控，每个人头上都被安装了定位系统，只要被检测到离开住所，就会遭到毁灭。为了协助管理人类，外星人还雇用了罗宾（本·金斯利 Ben Kingsley 饰）等人类叛徒。
罗宾爱慕着美丽的凯特（吉莲·安德森 Gillian Anderson 饰），但凯特始终一心等待失踪的丈夫。罗宾坚持声称她的丈夫早已遇害，凯特的儿子西恩（Callan McAuliffe 饰）却不愿相信，始终没有放弃寻找父亲。一天，西恩意外与康纳（Milo Parker 饰）等伙伴发现了让定位系统失效的方法。孩子们开始尝试走出家门，而这一突破，也让推翻机器人统治有了可能。
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