2028年,专事军火开发的机器人公司Omni Corp生产了大量装备精良的机械战警,他们被投入到维和和惩治犯罪等行动中,取得显著的效果。罪犯横行的底特律市,嫉恶如仇、正义感十足的警察亚历克斯·墨菲遭到仇家暗算,身体受到毁灭性破坏。借助于Omni公司天才博士丹尼特·诺顿最前沿的技术,墨菲以机械战警的形态复活。数轮严格的测试表明,墨菲足以承担起维护社会治安的重任,他的口碑在民众中直线飙升,而墨菲的妻子克拉拉和儿子大卫却再难从他身上感觉到亲人的温暖。
感知到妻儿的痛苦,墨菲决心向策划杀害自己的犯罪头子展开反击……。由于基因突变,两兄弟中,弟弟从小体温异于常人,拥有着冰系超能力,而哥哥拥有的则是火系超能力,阴差阳错兄弟二人被分开。哥哥被收养他的日本人培养成了一个强大的杀手,同时中国的一个神秘组织也在联系着弟弟。哥哥受命劫持了弟弟的恋人,再次见面时两人成为了敌人,大打出手之间哥哥认出了弟弟小宇,经历了种种,最终两兄弟顺利相认并联手打败了敌人。。