科学疯子（安琥 饰）私自研发了一款拥有高度发达的交感神经的人形机器人，用来满足私欲。可惜机器人竟然产生了自主意识，利用“黑科技”手段夺取了貌美女子苏辛（郭碧婷 饰）的外表，随后取代了她的身份，潜伏在苏辛的男友王升（段博文 饰）身旁。与此同时，一连串离奇的连环杀人案引起了警察李洞宾（刘仪伟 饰）的关注，危险正在悄悄酝酿……这便是《机械画皮》这部影片的故事梗概。