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……。乘警长战玉在与乘警组同事出乘前偶遇一名突然死亡的男子。男子在垂死前将一物偷放进乘警蔡荫身上。战玉等人与同事交接后继续登车出发,让他们没有想到的是,随之而来的一系列异常情况,危及着整个列车的安全。。