常州金店营业时间一家计算机公司做出了一个决定：制作一个具有情感的机器人。他的名字叫大卫（哈利·约尔·奥斯曼）——第一个被输入情感程序的机器男孩，作为一个试验品被该公司的员工（山姆·罗伯兹）和他的妻子（弗朗西斯·欧康娜）收养。他们自己的儿子因病被冷冻起来，直到能治疗这种病的方法出现。尽管大卫逐渐溶入这个家庭，但是，一系列意想不到的情况使得大卫对他现在的生活越来越无法忍受。

　　未来世界缺乏资源，全赖科技主宰一切，服侍一家上下都由机械人代劳。因儿子患重病在雪藏等待治疗期间，一对夫妻收养了一个名叫大卫的机械小男孩，他与众不同之处是因为他是首个在计算机程序注入爱的机械人。当这对夫妇的儿子病愈后，大卫被弃荒野。他深信自己跟普通人无分别，与唯一伴侣机械小熊踏上征途，寻找《木偶奇遇记》幻变生命的女神，遇上机械舞男祖，被大卫感动……

　　21世纪中期，由于气候变暖，南北两极冰盖的融化，地球上很多城市都被淹没在了一片汪洋之中。此时，人类的科学技术已经达到了相当高的水平，人工智能机器人就是人类发明出来的用以应对恶劣自然环境的科技手段之一。

　　先进的人工智能机器人不但拥有可以乱真的人类外表，而且还能像人类一样感知自己的存在。大卫（海利·乔·奥斯蒙特）就是这样一个有思想、有感情的小机器人，他被一对人类父母所收养，有一个哥哥和一个贴身的伙伴——机器泰德熊。但这些并不能让大卫满足，他一直渴望着自己终有一天不再仅仅是个机器人。抱着对这个愿望的执着，11岁的大卫踏上了漫长的心路历程，跟随在他身边的，还有另一个善良的机器人乔（裘德·洛）。谁也不知道他们能否完成自己的心愿，脱胎换骨成为真正的人，等待他们的只有凶吉难料的对复杂人性的追寻……

　　斯坦利·库布里克早在70年代初就产生了拍摄本片的想法，他雇用短篇小说作家布莱恩·奥尔迪斯完成故事大纲。1985年，库布里克找来老友史蒂文·斯皮尔伯格与简·哈兰一同担纲制作人，并敲定由华纳兄弟公司发行本片。80年代末，库布里克解雇了与自己存在创作分歧的奥尔迪斯，而随后接手剧本的鲍勃·肖（Bob Shaw）也因无法满足库布里克的进度要求而在半年后被炒。1990年3月，伊恩·沃森成为第三任编剧，并仅用三周时间便完成了故事大纲初稿。奥尔迪斯后来曾气急败坏的埋怨道：“那个混蛋不但炒我鱿鱼，而且还让我的对手（沃森）取代了我。”

　　影片故事的创作灵感源于《木偶奇遇记》，库布里克曾将本片称为“机器人版本的匹诺曹历险记”。在剧本初稿中，乔原本是个大兵，后来沃森建议将其身份改为舞男，库布里克因此开玩笑道：“我想我们失去了儿童观众。”与此同时，认为当时电脑动画技术不够成熟的库布里克搁置了本片的拍摄计划，转而致力于小说《战争谎言》（Wartime Lies）的改编工作。在《侏罗纪公园》上映之后，库布里克宣布《人工智能》将在1994年开拍，曾参与拍摄《侏罗纪公园》的丹尼斯·穆伦和奈德·高曼（Ned Gorman）任影片视觉特效总监，不过库布里克对两人的初步构想和工业光魔公司的高昂费用非常不满。

　　1994年初，影片拍摄的筹备工作终于展开，库布里克开始考虑启用真人演员扮演大卫，而新任视觉特效总监克里斯·康宁汉和制作人哈兰认为小演员带上橡胶面具的效果实在糟糕透顶。库布里克和哈兰逐渐意识到影片更适合由斯皮尔伯格执导，1995年，库布里克决定把导演的位置交给斯皮尔伯格，可后者却因片约缠身而无暇担纲。之后，《人工智能》再次被束之高阁，因为库布里克已经签约执导《大开眼戒》。1999年3月5日，这位时年71岁的伟大导演因心脏病突发与世长辞，而这部《人工智能》也成了他未竟的遗愿。

　　在哈兰和库布里克妻子的恳求下，史蒂文·斯皮尔伯格决定亲自担任影片编导，他说：“80年代，我从斯坦利口中得知了这个让人无法忘怀的美妙故事，我被其中科学与人性的巧妙融合深深吸引了，斯人远去之后，就让我来为他讲述这个故事吧。”曾与斯皮尔伯格合作过《外星人》、《夺宝奇兵》系列电影、《太阳帝国》、《紫色》和《侏罗纪公园》的制作人凯瑟琳·肯尼迪说：“我很清楚没人比斯蒂文更适合完成《人工智能》的剧本，他理解影片对他自己、库布里克和观众分别意味着什么，我认为没有哪个编剧能道出斯蒂文脑海中的一切。”曾为斯皮尔伯格助手的制作人邦妮·柯蒂斯回忆道：“在我作斯蒂文助手的6年中，所有信件都由我经手，唯一的例外是来自斯坦利的传真。斯蒂文在家里装了台传真机，他和斯坦利直接通过传真联系，没人知道相关内容。”在《拯救大兵瑞恩》的后期制作结束之后，斯皮尔伯格拒绝签约任何新片，而是全心投入筹备本片，他仅用两个月时间便完成了影片剧本。

　　为呈现出影片故事中的未来世界，斯皮尔伯格曾花费大量时间与来自工业光魔的视觉特效总监丹尼斯·穆伦和斯科特·法勒和艺术指导瑞克·卡特一道细心研究概念艺术家克里斯·贝克（Chris Baker）在早年完成的情节串联图版。根据现有的1000多张图纸，工业光魔制作出100个实物模型和相应的电脑模型，而已经移居美国的克里斯·贝克也因此特地前往位于北加州的工业光魔公司协助实现他的设计成果。艺术指导瑞克·卡特将影片分成三个部分，他说：“本片的情节发展有点像电影的演变，它以家庭剧情片拉开序幕，之后转变成呈现出真实和数字影像的公路电影，最终进入了一个全然不同的数字世界。”

　　在设计和建造布景的同时，主创人员面临着整部影片中最严峻的挑战，那就是伴随机器人男孩大卫一同展开历险之旅的泰迪熊。作为片中的主要角色，泰迪熊是模型与数字技术的复杂集合体，它的出现意味着影片布景的结构和光线必须能容纳并隐藏操作模型的技师，当泰迪熊要做出奔跑或跳跃等模型无法完成的动作时，工业光魔就会介入进来，将电脑画面和实拍影像天衣无缝的融合到一起。泰迪熊虽小却五脏俱全，用于拍摄特写镜头的小熊身上装有50个伺服电机，其中有24个位于头部，特效技师可以借此控制复杂的面部动作。斯坦·温斯顿工作室共制作出六个版本功能各异的泰迪熊，有的适合演员携带，有的可以完成特技动作，有的呈现出微笑或皱眉等单一表情。对于扮演大卫的小演员海利·乔·奥斯蒙来说，带着泰迪熊东奔西走并非易事，因为看似轻巧便携的小熊足有30磅重，他说：“它真是一个超级玩具，因为在体内各种电机的作用下，它不但能摆动身体、鼻子和耳朵，还可以抓住物体，我真的差点就信以为真了。”

　　艺术指导瑞克·卡特及其率领的美工部门在片中面临的最大挑战就是设计和建造流光溢彩的快乐城（Rouge City），城中的部分建筑是按比例搭建而成，其余则在虚拟的蓝屏摄影棚中制作和拍摄。卡特回忆说：“我们本想花费100万美元在更大的摄影棚中建造实物布景，不过毋庸置疑的是，工业光魔能用这笔钱打造出更壮观的数字城市，他们决定用突破性技术手段在蓝屏摄影棚中构建出一个虚拟数字空间。”在特效部门的精心设计下，摄影棚天花板上的数百个感应点对应着不同的环境程序，当演员穿行其间时，蓝屏布景会以360度呈现出相应的虚拟数字环境。

　　·本片的原创音乐出自约翰·威廉姆斯之手，他引用了约翰·斯特劳斯的《玫瑰骑士》（Der Rosenkavalier）中的华尔兹舞曲作为片中的背景音乐，而这实际上是对斯坦利·库布里克的敬意，因为库布里克就该片的音乐对导演斯皮尔伯格仅仅有一点建议，那就是施特劳斯的音乐应该出现在这部影片中。

　　·该片改编自布莱恩·奥尔迪斯的短篇小说《Supertoys Last All Summer Long》，但原著小说对该片的影响远远不如威廉姆·巴特勒·叶芝的诗《被偷走的小孩》（The Stolen Child），这首诗的部分文本在影片出现过2次，而部分场景的设置都有这首诗的影子。

　　·影片中出现的乐队Ministry，是库布里克亲自选的，这支乐队先后与库布里克合作过两次，一次是在他执导的《全金属外壳里》）（Full Metal Jacket（1987）），另一次是在《大开眼界》（Eyes Wide Shut（1999））里。