En 2035, les robots sont devenus de parfaits assistants pour les êtres humains. Lorsque le professeur Lanning est retrouvé mort, l'inspecteur Spooner est chargé de l'enquête. Le principal suspect semble être un robot nommé Sonny. Or, selon les lois de la robotique, les robots ne sont pas dotés de la faculté de tuer... Dans cette course contre la montre, Spooner découvre une terrible conspiration qui pourrait faire basculer l'humanité.