公元2035年，是人和机器人和谐相处的社会，智能机器人作为最好的生产工具和人类伙伴，逐渐深入人类生活的各个领域，而由于机器人“三大法则”的限制，人类对机器人充满信任，很多机器人甚至已经成为家庭成员。 总部位于芝加哥的USR公司开发出了更先进的NS-5型超能机器人，然而就在新产品上市前夕，机器人的创造者阿尔弗莱德•朗宁博士却在公司内离奇自杀。 黑人警探戴尔•斯普纳（威尔•史密斯 饰）接手了此案的调查，由于不愉快的往事，斯普纳对机器人充满了怀疑，不相信人类与机器人能够和谐共处。他根据对朗宁博士生前在3D投影机

设定在首部多年之后，邓普顿兄弟蒂姆和泰德长大成人，两人关系也逐渐疏远。蒂姆已婚已育，泰德是对冲基金的首席执行官，两人将因为一个有着先进方式和积极进取态度的新任“宝贝老板”重新联系在一起，激发出新的家族企业。 　　蒂姆和有“超级妈妈”之称的妻子卡罗尔及异常聪慧的7岁女儿塔比莎、刚出生超级可爱的婴儿蒂娜住在郊区，塔比莎是一所有威望的教育机构的尖子生，将叔叔泰德视为偶像，想成为他

两个四年级学生乔治(凯文·哈特配音)和哈罗德(托马斯·米德蒂奇配音)，通过催眠术将霸道校长(艾迪·赫尔姆斯配音)变成了内裤队长。