公元2046年，科技發(fā)展之下，為人類服務(wù)的機(jī)器人已經(jīng)非常普遍，智能機(jī)器人K-1（方力申 飾）被秘密派到小鎮(zhèn)協(xié)同人類執(zhí)行警務(wù)，受警察隊(duì)長徐大春（胡軍 飾）監(jiān)管。化名“德明”的K-1外表不凡，風(fēng)流倜儻，內(nèi)置程序支持完美社交模式，很快贏得小鎮(zhèn)女人的歡心，女警素梅（孫儷 飾）也對他芳心暗許，惹得暗戀素梅的大春大吃飛醋。兩人明爭暗斗正歡，那邊廂體內(nèi)程序出現(xiàn)偏差的機(jī)器人K-88（吳京 飾）到處惹禍，德明和大春聯(lián)手前去緝拿，大戰(zhàn)七十二回合之后，K-88一番“機(jī)器人也要自由”的理論撼動(dòng)了德明，不明真相的素梅也喚起德明內(nèi)心只有人類才有的愛……
