2028年，专事军火开发的机器人公司OmniCorp.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（乔尔·金纳曼JoelKinnaman饰）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（加里·奥德曼GaryOldman饰）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（艾比·考尼什AbbieCornish饰）和儿子大卫却再难从他身上感觉亲人的温暖。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……

故事发生在1963年，时值冷战期间，哑女艾丽莎（莎莉·霍金斯SallyHawkins饰）在政府实验室里工作，是那里的一名清洁女工。年幼时，一场大病夺走了艾丽莎的声音，之后一直至今，她都在沉默之中过着形单影只的生活，全部的朋友就只有画家老头（理查德·詹金斯RichardJenkins饰）和同事塞尔达（奥克塔维亚·斯宾瑟OctaviaSpencer饰）。一天，实验室里拉响了高度戒备的警报，一个神秘的装满了水的罐子被送了进来，艾丽莎震惊的发现，罐子里关着一个半人半鱼的怪异生物。在理查德（迈克尔·珊农MichaelShannon饰）的带领下，科学家团队想要在这怪物身上提炼出能够制造生物武器的物质，可是在艾丽莎眼中，它不过是一个和自己一样的孤独的生命体。随着时间的推移，艾尔莎和怪物之间竟然产生了感情。