Dans un futur pas si lointain, la ville de Detroit est livrée à la violence, au crime et à la délinquance. Les rues sont de véritables dépotoirs, la police est en grève et plus grave encore, une nouvelle drogue, le « nuke « , commence à se répandre. Elle est fabriquée et commercialisée par une sorte de gourou, Cain, assisté de sa petite amie, la belle Angie, et d’un gamin d’une douzaine d’années, Hob. Le Vieux, patron du trust Ornni Consumer Products, souhaite racheter, la mégalopole, devenue déficitaire, à son maire, le timoré Kuzak. Par ailleurs, il a confié à Juliette Faxx le soin de mettre au point RoboCop 2, un prototype encore plus meurtrier et perfectionné que le premier RoboCop. Ce dernier, pour sa part, continue à défendre la loi et l’ordre, tout en démêlant les souvenirs douloureux du temps où il était le policier Murphy. Avec sa collègue Anne Lewis, il fait une descente chez Cain, mais l’opération échoue et il finit en pièces détachées sur le pavé de Detroit. Reconstruit et reprogrammé par Faxx, il devient doux et inoffensif, mais conserve suffisamment de volonté pour griller ses circuits et retrouver son agressivité naturelle. Une nouvelle descente chez Cain se solde par la mort du trafiquant. Faxx récupère son cerveau. drogué au « nuke  » et l’implante dans le prototype RoboCop 2. Pendant ce temps, Hob propose à Kuzak de régler sa dette envers Omni Consumer Products à condition qu’il ferme les yeux sur son trafic de drogue. RoboCop 2 fait irruption sur les lieux et déclenche un massacre où périssent Hob et Angie. La confrontation est inévitable entre les cyborgs rivaux et ce n’est pas sans mal que RoboCop 1 aura finalement raison de RoboCop 2.