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2028年，专事军火开发的机器人公司Omni Corp.生产了大量装备精良的机械战警，他们被投入到维和和惩治犯罪等行动中，取得显著的效果。罪犯横行的底特律市，嫉恶如仇、正义感十足的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到仇家暗算，身体受到毁灭性破坏。借助于Omni公司天才博士丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）最前沿的技术，墨菲以机械战警的形态复活。数轮严格的测试表明，墨菲足以承担起维护社会治安的重任，他的口碑在民众中直线飙升，而墨菲的妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫却再难从他身上感觉亲人的温暖。
感知到妻儿的痛苦，墨菲决心向策划杀害自己的犯罪头子展开反击……