21世纪中期，由于温室效应，南北极冰川融化，地球上很多城市被淹没。此时，人类科技已经高度发达，人工智能机器人就是人类发明出来用以应对恶劣自然环境的科技手段之一，而且，机器人制造技术已经高度发达，先进的机器人不但拥有可以乱真的人类外表，还能感知自身的存在。
莫妮卡的儿子马丁重病住院，生命危在旦夕，为了缓解伤痛的心情，她领养了机器人小孩大卫（海利•乔•奥斯蒙特 饰），大卫的生存使命就是爱她。马丁苏醒，恢复健康，回到了家里，一系列的事情使大卫“失宠”，最后被莫妮卡抛弃。
在躲过机器屠宰场的残酷追杀后，大卫在机器情人乔（裘德•洛 饰）的帮助下，开始寻找自己的生存价值：渴望变成真正的小孩，重新回到莫妮卡妈妈的身边。谁也不知道他能否完成自己的心愿，脱胎换骨成为真正的人，等待他们的只是凶吉难料的旅程……

贾斯帕（詹森·舒瓦兹曼饰）被认为是邮政学院最差的学生，他驻扎在北极圈内的一个冰冻岛屿上，那里的当地人之间几乎不交流，更不用说写信了。当贾斯帕准备放弃之时，他找到了自己的盟友阿尔娃（当地的一名教师，拉什达·琼斯饰），并发现了克劳斯（奥斯卡奖得主 J·K·西蒙斯饰），克劳斯是一个神秘的木匠，独自住在一个满是手工玩具的小屋里。这几段不可思议的友谊让斯密伦斯堡又重新充满了欢声笑语，创造出了新的故事，这里有慷慨的邻居、神奇的传说和小心翼翼挂在烟囱上的长袜。《克劳斯：圣诞节的秘密》是一部节日喜剧动画片，由《神偷奶爸》联合创剧人塞尔希奥·巴勃罗斯担任导演，由琼·库萨克、威尔·萨索和诺曼·麦克唐纳徳联袂主演。