機(jī)器人9號(hào)（伊利亞·伍德 Elijah Wood 飾）在一片末世廢墟中突然覺(jué)醒，隨身攜帶刻有三個(gè)神秘符號(hào)的圓形裝置。他在逃亡途中偶遇發(fā)明家2號(hào)（馬丁·蘭道 Martin Landau 飾），獲得發(fā)聲能力后，目睹對(duì)方被機(jī)械怪獸掠走。9號(hào)隨后集結(jié)了老兵1號(hào)（克里斯托弗·普盧默 Christopher Plummer 飾）、機(jī)械工5號(hào)（約翰·C·賴(lài)?yán)?John C. Reilly 飾）、瘋癲畫(huà)家6號(hào)（克里斯平·格洛弗 Crispin Glover 飾）和大力士8號(hào)（Fred Tatasciore 飾）。在與5號(hào)擅自行動(dòng)營(yíng)救2號(hào)時(shí)，9號(hào)意外觸發(fā)了終極機(jī)器獸的覺(jué)醒。面對(duì)威脅全人類(lèi)存亡的危機(jī)，在女武士7號(hào)（詹妮弗·康納利 Jennifer Connelly 飾）的援助下，9號(hào)最終帶領(lǐng)同伴深入機(jī)械核心?？茖W(xué)家遺留的能量裝置被摧毀之際，9號(hào)以自我犧牲封印了毀滅性力量，并用最后的符號(hào)預(yù)言為世界留下新生火種，荒蕪大地終現(xiàn)生命復(fù)蘇的綠芽。