2028年，军火制造商Omni Corp.研发了大量高科技的机械战警，它们被用于执行维和和打击犯罪等任务，取得了显著成效。在犯罪横行的底特律市，正直勇敢的警察亚历克斯·墨菲（乔尔·金纳曼 Joel Kinnaman 饰）遭到敌人的埋伏，身体遭受毁灭性打击。在Omni公司的天才科学家丹尼特·诺顿（加里·奥德曼 Gary Oldman 饰）的领导下，墨菲以机械战警的身份复活。经过严格的测试，墨菲被证实有能力维护社会治安，他的声誉在民众中迅速上升，但墨菲的妻子克拉拉（艾比·考尼什 Abbie Cornish 饰）和儿子大卫却难以感受到他的亲情。察觉到家人的痛苦，墨菲决定对策划谋害他的罪犯展开反击……