遗珠记21世纪50年代之后，人类的科学技术已经达到了相当高的水平，人类发明了人工智能机器人用以应对恶劣的自然环境。先进的人工智能机器人不但拥有以假乱真酷似人类的外表，而且还能像人类一样感知自己的存在。

　　11岁的大卫（海利-乔-奥斯蒙特）就是生活在未来时代中一个有思想、有情感的小机器人。在他那个年代，由于全球气候的变暖，南北两极冰山开始融化，许多城市被淹没在汪洋大水中。于是人工智能机器人开始担负起拯救人类生命的重任。同时，大卫还一直渴望自己有朝一日不再仅仅是个简简单单机器人，转而成为真正的人。为了实现这个愿望，大卫与机器人乔（裘德-洛）一道踏上漫长的旅途，而等待他们的却只有凶吉难料、变幻莫测的对复杂人性的探索……