어느 먼 미래, 인류의 과학문명은 인공지능을 지닌 로봇을 개발한다. 어느 날, 하비박사는 '감정이 있는 로봇'을 만들겠다고 공언하고 감정을 지닌 최초의 인공지능 로봇, 데이비드를 탄생시킨다. 데이비드는 사이버트로닉스사의 직원인 헨리스윈튼과 모니카의 집에 실험 케이스로 입양된다. 스윈튼 부부의 친아들 마틴은 불치병에 걸려 치료약이 개발될 때까지 냉동되어 있는 상태. 인간을 사랑하도록 프로그래밍된 데이비드는 모니카를 엄마로 여기며 점차 인간사회에 적응해가지만 아들 역할도 잠시, 마틴이 퇴원해 가족의 품으로 돌아오자 테이비드는 슈퍼토이 테디 베어와 함께 숲 속에 버려지는데...