Satt i nær fremtid i en koloni av toppmoderne humanoide roboter. Når skaperens datter forsvinner, ansetter han privatetterforsker David Carmichael for å bringe henne hjem. David slår seg sammen med Jane, en svært avansert og selvbevisst AI, for å spore opp den savnede datteren. De beveger seg gjennom den farlige jernjungelen og setter raskt sammen mysteriet, og avdekker en forbrytelse som får dem til å stille spørsmål ved opprinnelsen til Zone 414 og den sanne hensikten bak «City of Robots».
