2028年，专门研发军火的机器人企业Omni Corp.制造出大批装备先进的机械战警，并将他们派往维和、打击犯罪等任务一线，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）遭到仇家设计陷害，身体受到毁灭性重创。凭借Omni公司天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）的尖端科技，墨菲以机械战警的身份重获新生。经过多轮严格测试，他被证明具备维护社会治安的能力，民众对他的支持和赞誉也不断攀升。然而，对妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫而言，眼前的墨菲却已很难再带来亲人的温度。察觉到家人的痛苦后，墨菲决定向策划杀害自己的犯罪头目发起反击。
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