Le film parle d'un robot humanoïde programmé pour aimer. Il est créé par un scientifique nommé Henry Swinton (Sam Robards) après la mort de son vrai fils, Martin. Le robot, nommé David (Haley Joel Osment), est d'abord rejeté par la femme de Henry, Monica (Frances O'Connor), mais finit par l'aimer.
À mesure que David grandit, il commence à ressentir des émotions humaines et à désirer fonder une famille. Il finit par tomber amoureux d'une fille humaine nommée Gigolo Joe (Jude Law), mais leur relation est interdite. David est finalement abandonné par Henry et laissé à lui-même. Il part en voyage pour trouver un moyen de devenir humain.
Le film est une exploration touchante et stimulante de ce que signifie être humain. Cela soulève des questions sur la nature de l’amour, la conscience et la possibilité de l’intelligence artificielle.