Nel prossimo futuro, la Zona 414 è una colonia di robot umanoidi all'avanguardia creati da Marlon Veidt, un ossessivo magnate. Quando la sua figlia ribelle scompare, questi assume l'investigatore privato David Carmichael per riportarla a casa. Per rintracciare la ragazza scomparsa, David si unisce a Jane, un'intelligenza artificiale avanzata, dotata della stessa tecnologia dei suoi compagni umanoidi e consapevole di sé, con tutte le emozioni, i sentimenti e sogni di un essere umano. Muovendosi attraverso la pericolosa giungla di ferro, i due mettono rapidamente insieme i pezzi del puzzle per risolvere il mistero ma scopriranno un crimine che li porterà a mettere in discussione le origini della Zona 414 e il vero scopo dietro la "Città dei Robot".