Fast jeder Haushalt verfügt im Jahr 2035 über einen Roboter, der gefährliche oder lästige Arbeiten übernimmt. Obwohl jeder fünfte Amerikaner einen solchen mechanischen Assistenten zu Hause hat, steht der leicht paranoide Polizist Del Spooner (Will Smith) vom Chicago Police Department der Robotertechnologie misstrauisch gegenüber. Er glaubt nicht daran, dass man Robotern vertrauen kann und versucht zu beweisen, dass es auch im Jahr 2035 Softwarefehler gibt. Als sich im Firmengebäude USR der Roboterentwickler Dr. Alfred Lanning anscheinend das Leben nimmt, glaubt Spooner nicht an einen Selbstmord: Er ist davon überzeugt, dass Lanning von einem Roboter ermordet wurde. Und als der Roboter "Sonny", eines der neuen NS5-Modelle, vor ihm flüchtet, ist der Verdächtige klar: Sonny hat offensichtlich seinen Erbauer ermordet. Spooner und die Psychologin Susan (Bridget Moynahan) gehen der Sache nach und machen eine erschreckende Entdeckung. — Alex Proyas atemloses Effektefeuerwerk "I, Robot" basiert auf Kurzgeschichten des 1992 verstorbenen Autors Isaac Asimow.