Quelque part dans un futur éloigné, l'homme a mis au point un ordinateur muni d'une intelligence artificielle très sophistiquée. Quand la calotte polaire commence à fondre et que de terribles inondations détruisent la majeure partie des villes côtières, les ordinateurs prennent le contrôle de la situation. L'intelligence artificielle est aussi intégrée à des robots qui accomplissent diverses tâches aidant à maintenir le style de vie des humains. Au milieu de tout ça se dresse David (Haley Joel Osment), un robot de onze ans qui s'embarque dans une quête spirituelle pour transcender sa condition de robot.