Sau khi tan làm, Dell Spooner uống bia trong quán bar, xem bản tin truyền hình đưa tin về Tiến sĩ Lanning, đồng thời giới thiệu về cuộc đời của "cha đẻ người máy" này: Ước mơ của ông là để mỗi gia đình đều có thể sở hữu một cỗ người máy. Điều này khơi gợi lại hồi ức của Dell Spooner.
Thời điểm người máy ra mắt là năm 2035, khi đó Spooner vẫn còn nhỏ — Spooner hồi nhỏ do Freddie Highmore thủ vai, cậu nhóc tuấn tú trông giống như yêu tinh này lập tức khiến không ít phóng viên vô cùng phấn khích. Cha của Spooner vì sự xuất hiện của người máy mà mất việc, sau đó lại vì người máy hỏng hóc mà dẫn đến tàn phế thân thể, điều này khiến gia đình hạnh phúc của Spooner bắt đầu xuất hiện rạn nứt. Sự chán nản và trầm uất của người cha khiến Tiểu Dell vốn thích cười cũng dần dần đánh mất nụ cười. Tiểu Dell bắt đầu hoài niệm những món đồ cũ trong nhà, ví dụ như đầu đĩa DVD cũ kỹ, ví dụ như giày thể thao Converse, lại ví dụ như món bánh do bà làm thủ công.
Sau đó, cha mẹ của Dell chết trong một vụ tai nạn xe hơi, cũng chính vụ tai nạn đó đã giúp Tiểu Dell quen biết Farber — cậu bé mượn chìa khóa xe của anh vào đầu phim. Cha mẹ của Farber cũng chết trong vụ tai nạn xe hơi đó, đó là vụ tai nạn liên hoàn do người máy gặp trục trặc gây ra, Spooner lúc đó đã trưởng thành và Farber trở thành hai người sống sót duy nhất trong vụ tai nạn. Sau đó, Farber được một gia đình khác nhận nuôi, nhưng cậu hầu như ngày nào cũng dính lấy Spooner, và cũng thường xuyên xuất hiện ở nhà bà của Spooner.
Hai đứa trẻ đều không có thiện cảm với người máy, lại vượt qua khoảng cách tuổi tác để trở thành tri kỷ.
Lúc này, khán giả chợt hiểu ra vì sao Dell Spooner lại có sự chán ghét gần như thù hận đối với người máy, mà cậu nhóc Farber và người bà lại có ý nghĩa gì đối với Spooner: Bởi vì đây là những người thân cận duy nhất của anh trên thế giới này. Đương nhiên, khung hình đầu phim Spooner sống trong căn hộ kiểu cũ, sử dụng đồ đạc kiểu cũ cũng lập tức có được lời giải thích.
Tuy nhiên, vụ tai nạn xe hơi ở đầu phim rốt cuộc là thế nào? Trong vụ tai nạn đó, Spooner đã trưởng thành, mà đứa trẻ ở chiếc xe bên kia là một bé gái, hơn nữa trong khung hình, cửa sổ xe của Spooner có một con người máy xông vào, có nghĩa là anh sắp được cứu. Nếu người máy cứu Spooner, vậy cách nhìn của anh đối với người máy có thay đổi gì không?
Bộ phim đã hé lộ một phần bí ẩn, làm cho câu chuyện của Dell Spooner trở nên trọn vẹn, nhưng vẫn còn nhiều bí ẩn hơn nữa đang chờ được giải thích. Đương nhiên, quan trọng nhất vẫn là rốt cuộc đã xảy ra chuyện gì với Tiến sĩ Lanning? Tính thông minh của Sonny là trường hợp cá biệt hay phổ biến, điều này đại diện cho cái gì?
Khung hình chưa đầy năm phút ngắn ngủi đã nhồi nhét lượng lớn thông tin, nhưng lại sắp xếp sự phát triển của toàn bộ cốt truyện vô cùng mạch lạc.
Cấp trên kiêm bạn thân John đi đến bên cạnh Spooner, kéo Spooner khỏi hồi ức. Qua lời nhắc nhở của John, Spooner quyết định nương theo manh mối mà Sonny đưa ra để tiếp tục đào sâu. Sonny nhắc tới Tiến sĩ Lanning đã bị kinh sợ, vậy tại sao tiến sĩ lại sợ hãi? Spooner quyết định đến nhà Tiến sĩ Lanning để thám thính một phen.
Vốn dĩ dự định vào lúc tám giờ sáng ngày hôm sau, sẽ có người máy đến phá hủy nhà của Tiến sĩ Lanning, nhưng không lâu sau khi Spooner bước vào thì tai nạn đã xảy ra. Bởi vì có người đã sửa đổi cài đặt chương trình của người máy thành hoạt động vào lúc tám giờ tối nay, điều này cũng có nghĩa là, khi Spooner vẫn còn ở trong phòng thì người máy đã bắt đầu phá hủy căn nhà này.
Spooner chỉ kịp ngồi xuống, biết được từ trong máy tính bài diễn thuyết của Tiến sĩ Lanning về "con ma trong máy", nhưng ngay lúc này, chiếc cẩu do máy móc điều khiển đã bắt đầu tháo dỡ ngôi nhà. Giữa một mảnh đổ nát hoang tàn, Spooner may mắn thoát chết, nhưng anh đã bị thương, đồng thời phát hiện ra sự bất thường trong chuyện này. Spooner bị thương ở đầu đến nhà Susan Calvin, hiểu được cái gọi là "con ma trong máy" chính là chỉ việc người máy có lẽ sẽ tự nhiên tiến hóa.
Spooner đưa ra khả năng đầu tiên, có lẽ Tiến sĩ Lanning đã phát hiện người máy xuất hiện vấn đề, mà tổng giám đốc của tập đoàn USR lại không muốn tin tức này truyền ra ngoài, cho nên đã giam cầm Tiến sĩ Lanning và mưu sát ông. Nhưng Susan Calvin lại phủ nhận khả năng này, hai người vốn dĩ ngứa mắt lẫn nhau cuối cùng đã bùng nổ cuộc tranh cãi đầu tiên. Dell Spooner căm ghét người máy, mà Susan Calvin lại đặt niềm tin một trăm phần trăm vào người máy, sự khác biệt về quan niệm giá trị này khiến hai người không thể dung hòa.
Lúc này, một lượng lớn NS5 ra mắt, thay thế cho NS4 phiên bản cũ, gần như chiếm lĩnh toàn bộ các gia đình. Mối nguy hiểm tiềm ẩn bắt đầu nổi lên mặt nước, đây chính là tệ nạn của thế độc quyền. Khi người máy của tập đoàn USR có khả năng xuất hiện vấn đề, điều này có nghĩa là không một ai có thể đối kháng lại nữa. Cùng lúc đó, bà của Spooner trúng thưởng, bà cũng giành được một con người máy NS5, điều này khiến Spooner sinh ra cảm giác bất an mãnh liệt. Mặc dù người bà khuyên Spooner hãy quên đi quá khứ, bởi vì những năm nay đều đã chứng minh độ tin cậy của người máy, nhưng Spooner vẫn không thể buông bỏ.
Qua lời nhắc nhở của người bà, Spooner nghĩ đến câu chuyện cổ tích Hansel và Gretel, khi bị lạc trong rừng, từng chút vụn bánh mì chính là chỉ dẫn để tìm đường về nhà. Spooner bắt đầu thử thu thập từng chút vụn bánh mì lại.
Cùng lúc đó, Susan Calvin nhận được mệnh lệnh, phải đi tiêu hủy Sonny đang sinh ra biến dị. Trước khi tiêu hủy, cô cần tiến hành một loạt chẩn đoán đối với Sonny. Nhưng cuộc đối thoại giữa Sonny và cô lại khiến Susan Calvin chấn động, bởi vì Sonny nói rằng: "Tôi nghĩ, nếu có thể không chết thì tốt quá, phải không? Tiến sĩ." Điều này có nghĩa là Sonny đã sinh ra sự hiểu biết và sợ hãi đối với cái chết.
Ở một diễn biến khác, Spooner bắt đầu thu thập vụn bánh mì lại phải chịu đựng sự ngăn cản dữ dội. Tổng giám đốc của tập đoàn USR dường như không muốn Spooner điều tra chân tướng, thế là đã phái đội ngũ NS5 đi tiêu diệt Spooner. Trong đường hầm dưới lòng đất, hai chiếc xe vận chuyển NS5 bắt đầu truy sát Spooner. Người máy NS5 nhào lên xe của Spooner, nói câu "Anh chết trong tai nạn xe", rồi bắt đầu tiêu diệt Spooner, bộ mặt âm mưu dần dần lộ ra.
Trong cuộc cạnh tranh khốc liệt với hàng trăm con người máy, khiến tất cả khán giả phải nín thở. Mặc dù tất cả mọi người đều hiểu đây là những cảnh quay đua xe, chiến đấu hoành tráng không thể thiếu trong các bộ phim bom tấn thương mại, dẫu vậy, những khung hình truy đuổi và đối kháng thót tim vẫn khiến tất cả khán giả phải nín thở, hô lớn kích thích.
Mãi mới thoát khỏi sự truy đuổi, Spooner trốn thoát trong gang tấc. Nhưng anh vừa mới trốn khỏi chiếc xe trong vụ tai nạn, ngay sau đó lại tiếp tục phải chịu sự truy sát trực tiếp từ người máy NS5. Loài người đối kháng với người máy, đây gần như là một nhiệm vụ bất khả thi, huống chi Spooner vừa mới trải qua một vụ tai nạn xe hơi, đầu óc anh choáng váng, thậm chí đầy máu tươi trong miệng. Spooner dường như luôn có nguy cơ bị giết bất cứ lúc nào.
Người máy NS5 cầm một cánh tay sắt trực tiếp đập về phía Spooner, Spooner đang ngàn cân treo sợi tóc lại giơ cánh tay trái của mình lên — cánh tay trái dường như đã bị thương từ đầu phim — trực tiếp đỡ lấy một cú. Điều này khiến trái tim của không ít khán giả nhảy lên tận cổ họng, bởi vì cánh tay sắt mà đập xuống, xương cốt chắc chắn sẽ nát bét. Thế nhưng, cánh tay sắt tiếp xúc với cánh tay trái của Spooner, Spooner vậy mà không hề hấn gì, mà người máy đập thêm vài cái, cánh tay trái liền lộ ra đường dây điện bên dưới. Hóa ra cánh tay trái của Spooner là một cánh tay máy móc.
Đúng lúc người máy quyết định một mất một còn với Spooner, tiếng còi cảnh sát lại truyền đến. Người máy NS5 trực tiếp quay người rời đi, sau đó lao vào những chiếc xe đang bốc cháy, trực tiếp tự tiêu hủy chính mình. Điều này khiến Spooner hoàn toàn ngơ ngác không hiểu gì. Nhưng sau khi cảnh sát đến, Spooner liền hiểu ra, bởi vì cảnh sát đều cho rằng Spooner là người chủ động châm ngòi chiến tranh, anh đã bị thần kinh mất rồi. Spooner nói là người máy mưu sát anh, nhưng trong toàn bộ đường hầm lại không hề lưu lại bất kỳ tàn tích nào của người máy: Đây chính là nguyên nhân người máy cuối cùng tự hủy, bởi vì chúng không muốn để lại bất kỳ chứng cứ nào. Không một ai tin tưởng Spooner.
Cảnh hành động kích thích liên tiếp này khiến khán giả xem xong vô cùng sảng khoái. Màn đối kháng trực diện giữa Dell Spooner do Evan Bell thủ vai và người máy, cho dù là độ quyết liệt hay độ kích thích, đều khiến tiếng kinh hô tại hiện trường vang lên hết đợt này đến đợt khác.
Mặt khác, Susan Calvin dần dần phát hiện ra sự độc nhất vô nhị của Sonny, điều này khiến nghi vấn trong lòng cô ngày càng sâu sắc. Cô đã xác nhận, Sonny biết ba định luật người máy, nhưng cậu ta lại có thể lựa chọn không tuân theo. Điều này có nghĩa là, lời nói của Dell Spooner đã ứng nghiệm.
Susan Calvin tìm gặp Dell Spooner, cô đã phát hiện ra bí mật của Dell Spooner. Cánh tay trái của Dell Spooner chính là hệ thống điều khiển của USR, là cánh tay máy móc được sửa chữa. Lúc trước Spooner đã trải qua một vụ tai nạn xe hơi, ngoài ra còn có một chiếc xe chở một gia đình ba người. Vì tài xế của một chiếc xe tải lớn ngủ gật nên đã đâm vào hai chiếc xe này, tông cả hai chiếc xe xuống sông. Trong chiếc xe kia, bố mẹ đều chết tại chỗ, chỉ có đứa con gái mườiสอง tuổi ngồi ở ghế phụ lái là còn sống.
Đứa bé gái tên Sara này có ước mơ trở thành nha sĩ, Spooner cho đến nay vẫn đeo chiếc dây chuyền vốn thuộc về Sara.
Khi đó, có một con người máy NS4 xông vào, chuẩn bị giải cứu Spooner. Spooner cố gắng yêu cầu người máy đi cứu Sara, nhưng người máy lại đưa ra phán đoán bình tĩnh, lý trí và phù hợp với logic: Spooner có bốn mươi lăm phần trăm khả năng sinh tồn, trong khi Sara chỉ có mười một phần trăm. Cho nên người máy đã chọn cứu Spooner.
Nhưng, "Đó là đứa con của một người, mười một phần trăm là đã đủ rồi, nếu là con người thì sẽ biết điều đó." Đây là lời nguyên văn của Spooner. Sau khi trải qua sự ngây ngô thời thơ ấu, lần trải nghiệm tận thân này đã cắt đứt hoàn toàn mọi thiện cảm của Spooner đối với người máy. Nước mắt kìm nén trong hốc mắt của Spooner khiến tất cả khán giả tại hiện trường đều trầm mặc.
Spooner và Calvin trở lại tập đoàn USR, hỏi Sonny về nội dung giấc mơ mà cậu ta nhắc tới trước đó — bởi vì đây có lẽ là một trong những vụn bánh mì mà Tiến sĩ Lanning để lại. Hai người bọn họ được biết Sonny mơ thấy vô số người máy tụ tập lại với nhau, mà người đàn ông đứng trước mặt bọn họ chính là Spooner. Điều này có ý nghĩa gì? Biểu thị cho cuộc cách mạng người máy? Hay là Spooner dẫn dắt người máy đối kháng với cái gì?
Tuy nhiên, hai người không có thêm thời gian để suy ngẫm, bởi vì tổng giám đốc của tập đoàn USR đã tìm đến hai người. Hơn nữa trong cuộc đấu khẩu với Spooner, ông ta đã chiếm thế thượng phong, thuyết phục Calvin đang dao động: Cô cuối cùng quyết định vẫn phải tiêu hủy Sonny, đưa mọi thứ trở lại quỹ đạo ban đầu.
