大衛（海利喬奧斯蒙 飾）今年十一歲，重 60 磅，高四呎六吋，棕髮，他擁有愛，但他不是「人」......。這是一個自然資源極度匱乏、科技卻是一日千萬里的時代，你每個一舉一動都受到監視，你所吃的每一種食物都經過遺傳工程改造，為你做事的工人也不再是人類，他們是機器人，園丁、管家、甚至連說話的伴侶，所有你能夠想到的工作，機器人都能勝任，除了愛。

虛擬電子製造公司大膽跨出人工智慧的下一個領域，研發出這個問題的解答。他的名字是─「大衛」。大衛是一個實驗機器男孩，他也是第一個能夠付出真愛的機器人，由於一名虛擬電子公司員工和他太太的兒子罹患絕症，必須長期冰凍，以等待新的藥物被發明出來，所以他們就志願領養大衛做為實驗。漸漸地大衛被他們視為己出，也獲得這對夫妻的寵愛，但是在發生一連串意外事件之後，他卻無法繼續溫暖的家庭生活。

擁有真愛的機器人無法被人類和機器人接受，大衛不得已帶著保護他的超級玩具熊泰迪，踏上尋找自己真正定位的冒險之旅，他終於發現人類和機器之間，存在著一道無法跨越的鴻溝，但是卻也有共通的可能性。