故事发生在距今35年之后的近未来时代。此时拥有高度人工智能的人形机器人已经出现，所有的洛杉矶警署侦探都分配了一名人形机器人搭档。他们既要调查与人类有关的案件，也要调查与机器人有关的案件。但在许多情况下，人类案件和机器人案件是混杂在一起的。主人公John Kernex十分讨厌机器人，但是他的机器人搭档Dorian比他更懂「人性」和人类的情感。在患难与共的情况下，他们之间建立起出人意料的友情。

John Kennex侦探和Dorian奉命调查一起引人关注的失踪人口及谋杀案，案情线索将他们引入利润丰厚的「IRC」世界——这里所说的「IRC」当然不是「网上聊天室」，而是「亲密机器人伙伴」（Intimate Robot Companions）。换句话说，这是一种为了满足人们的性需求而研制的特殊「性爱机器人」。与此同时，Kennex再次面对自己的不幸过去。

一伙绑匪炸断楼梯占据了大厦的25楼，约翰不听指挥和多利安执意爬楼闯上去，多利安大脑接电话和25楼一名躲藏者取得联系。

约翰二人爬到15楼遭遇劫匪，枪战中多利安惨被爆头，竟被约翰用棉签指甲钳和口香糖修好。

约翰窃听得知劫匪还有一组人，他推理认为劫匪在声东击西，另一组人在盗窃贵金属。

多利安如神兵天降救下人质，约翰换脸杀掉贼头传出了消息，将窃贼也一网成擒。

缉毒警察库珀被杀，警方怀疑库珀是腐败警察，约翰坚持认为好友库珀是好人。

约翰找到现场录音，证明原来库珀想扮制毒人诱出毒枭-主教。

约翰提议宅男技术员鲁迪来扮制毒人再去接触主教，技术宅鲁迪好不容易见到了主教，警方却失去了鲁迪的信号，遂怀疑警方有内鬼。

毒枭主教竟然是缉毒警队长，约翰与多利安赶去营救鲁迪，下水道里约翰私自击毙了缉毒警队长，替好友报了仇。

约翰去机器人充电站找多利安，看见机器人的下体，恨不得自戳双目，多利安还露鸟给他看。

藏身安全屋的证人被杀，幸存证人沃恩说凶手就是被告艾弗里，但艾弗里当时在法庭受审。

自称能通灵的沃恩跑出警局，遭持枪匪徒袭击，约翰发现匪徒是艾弗里的克隆人。

与约翰暧昧的美女警探斯塔尔找到了克隆的证据，却被擒获，克隆人要求用他交换艾弗里。

警方假意答应，用全息投影蒙骗克隆人救出斯塔尔，多利安发神威只手掀翻小面包车消灭克隆人匪徒。

心理变态的连环杀手Simon（David Dastmalchian）在受害人的脖子上安装炸弹，然后通过互联网直播他们被炸死的惨状，Kennex侦探和Dorian发誓要抓住这个恶魔。然而Kennex成为Simon的下一个目标，其他人必须与时间赛跑来拯救他的性命。与此同时，Dorian因为能量过低（缺电）而做出令人意想不到的行为。

Kennex侦探和Dorian奉命来到一处犯罪现场进行调查，他们发现一种导航子弹随时可能追踪并杀死特定的目标。与此同时，Maldonado重新对Kennex多年前遭遇的那场致命袭击进行研究，这次他又有了新的发现。

改进型DRN机器人Danica（Gina Garano）在执行任务时更像是一个士兵而不是警察。她被未知名的势力重新组装之后变成了一个狂暴的杀人机器，伤亡数字不断增加，后果十分严重。几乎没有人知道她的任务究竟是什么，也没有人知道她身处何处、谁在幕后控制她。Kennex和Dorian不能眼睁睁看着无辜者丧命，于是向DRN型机器人的发明人、天才机器人专家Nigel（John Larroquette）求助，希望能尽快找到Danica并查清她的目的。

两名经过基因改进的孩子突然死亡，且两起事件同时发生，Kennex侦探和Dorian对此展开调查。他们发现死者都使用过一种看上去经过「完美设计」的药物，而这种药物恰恰是致死的主要原因。随后他们又发现一名最近溺亡的受害人可能与该案存在神秘的关联，案情出现意想不到的重大变化。与此同时，Kennex的脑海中不断闪现令他感到痛苦的回忆，他不得不求助于一名「回忆专家」。

一对夫妇死在家用智能安保系统故障之下，而一年前少年亚伦同样在此死于安保系统下，全息之家安保公司和此夫妇为此曾收到众多威胁信。安保公司坚持自己系统无问题，认为是有黑客侵入控制了智能管家安保系统。此时“分裂”网络恐怖集团制造了全城大停电，警方怀疑“分裂”集团就是幕后黑手，约翰抓捕了著名黑客克里斯X，但克里斯声称不是他。克里斯帮助警方找到入侵黑客，竟是亚伦的女同学兼恋人艾米丽，艾米丽此时正黑入系统控制安保机器人刺杀全息之家副总裁。约翰与多利安赶去，在克里斯协助下消灭全部机器人，救出了女总裁。

多名俊男美女离奇死亡，警方怀疑是连环杀手所为。约翰查到有一种纳米机器人整容技术可以完美复制目标体的容貌特征，但会引起目标体心脏骤停而死，凶手就是一个夺取他人容貌的变态杀手。约翰根据线人情报，抓到帮人夺取容貌的非法医生，找到了凶手的下一个目标。另一边，凶手原来爱上了位美女，希望以完美的面貌出现在爱人面前。但谁知美女却......

市内惊现内脏被掏空，腹腔塞满了稻草的尸体，这正是凶名昭著的连环杀手稻草人的独家特征，但12年前约翰的父亲爱德华已经亲手抓获了稻草人。警方遂认为这是一起模仿作案，约翰去监狱向稻草人询问线索，但被押者12年后仍不承认自己是稻草人，约翰还意外得知父亲当年被杀的线索。约翰看父亲的卷宗，发现父亲重点标示出了受害者的脚部，在鲁迪的帮助下，约翰发现尸体竟然都是用3D生物打印机伪造的。而在警务机器人年审中，约翰以警察信誉担保多利安，多利安大受感动送给约翰一条新假腿。