哈蒙德（理查德•阿滕伯勒 Richard Attenborough 饰）立志要建立一个非同寻常的公园：恐龙将是这个公园的主角。他把众多科学家收归旗下，利用琥珀里面困住的远古蚊子体内的血液，提取出恐龙的基因信息，利用这些信息培育繁殖恐龙。结果如愿以偿，他把怒布拉岛建立成了一个恐龙公园，坚信可以从中赚取大钱。然而，科学家们则忧心忡忡。
不幸的事情果然发生了。虽然公园有电脑系统管理，但却因为被员工破坏而造成了无法挽救的失控：所有的恐龙逃出了控制区，人们纷纷逃窜却逃不过恐龙的魔爪。恐龙自相残杀，人们亦死难无数，最后幸存者寥寥，只得四人逃出生天。怒布拉岛上空弥漫着恐怖的气息。

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……