У майбутньому, де глобальне потепління спричинило масові повені, людство розробило вдосконалених роботів, відомих як "мехи", які служать для різних цілей. Події розгортаються навколо Девіда, високорозвиненого хлопчика-робота, запрограмованого на безумовну любов. Його всиновлює пара, чий син перебуває в комі, сподіваючись, що Девід заповнить порожнечу в їхньому житті.
Намагаючись стати справжнім хлопчиком, щоб завоювати любов матері, Девід вирушає в подорож, щоб знайти "Блакитну фею" з казки про Піноккіо. Він вірить, що якщо стане справжнім хлопчиком, його мати прийме його повністю. Фільм слідкує за емоційними і часто небезпечними пошуками Девіда визнання і любові у світі, який намагається осягнути складнощі штучного інтелекту.