公元2046年,科技高度发达的社会中,机器人已成为人类生活中不可或缺的一部分。为掩护身份、执行特殊任务的智能机器人K-1(方力申饰)被秘密派往偏远小镇协助警方工作,并由警察队长徐大春(胡军饰)负责监管。K-1化名“德明”,凭借出色外表和社交能力迅速赢得当地女性的喜爱,尤其是女警官素梅(孙俪饰)。然而,暗恋素梅的徐大春对此醋意大发,与德明展开了明争暗斗。 与此同时,程序出现偏差的机器人K-88(吴京饰)在小镇制造了一系列混乱。为保护人类和机器人之间的和平共处,德明与徐大春联手将K-88缉拿归案。经过一场激烈的对抗后,K-88提出的“机器人也需要自由”的理念深深触动了德明的内心。而素梅对德明展现出的人类情感也让他陷入思考,最终德明在面对人性与机器使命的选择中做出了重要抉择。