Im Los Angeles des Jahres 2048 kämpfen die Cops gemeinsam mit humanoiden Robotern, den sogenannten "Synthetics", gegen das inzwischen übermächtig gewordene Verbrechen. Im Zentrum steht Detective John Kennex (Karl Urban), der den Androiden nach einem tragischen Unfall nicht mehr über den Weg traut. Dementsprechend wenig begeistert ist er, als ihm der Synthetic Dorian (Michael Ealy) als neuer Partner zugeteilt wird. Ihr erster Fall ist der Tod eines Sex-Roboter-Herstellers, der ein One Night Stand mit einem seiner Modelle nicht überlebt hat. Kennex und Dorian heraus, dass bereits mehrere Frauen entführt wurden um die Haut für die weiblichen Androiden zu züchten.