爱华网一间破旧的屋子里，科学家正在用麻绳与机器元件制造着一个小机器人，其实这个小机器人并不知道，整个世界的未来，都掌控在他的手里。
不知过了多长时间，他苏醒了，9号。但是那栋它诞生的房子，已经毁的不堪入目，他发现了那个曾搭载过他的台子上的接魂石，并塞到了自己的身体里，他看见了倒在地上的那个科学家，他并不知道那就是制造他的人。9号只是一个小小的机器人，与他的同伴一样。他用尽全身的力量，推开房子的窗户，看到有一个什么东西在狂奔。他大声叫喊，想问他这世界是怎么回事，结果什么也没喊出来，现在，他心里杂夹着许多心情，胆怯、迷茫、恐惧。他纵身一跃，掉了下去，但是总觉得有只眼睛在看着他。他走进一个小巷，发现里面有灯光，赶紧躲了起来，他感觉到灯光离他越来越近，他拿起一个铁质的大螺丝，狠狠砸向离他最近的灯光，但他发现，灯光并不是什么可怕的东西，而是一个和自己很像的戴着帽子的机器人发出的，那个机器人告诉他自己是他的朋友，但是9号不能发声，所以说不出话来，那一个在一个机器娃娃上找了零件，9号终于发出了声音。那个机器人告诉9号自己是2号是同一个人制造的。突然，一阵响声划破了寂静的夜空，2号拿好武器，让9号躲到一个罐头筒里，一只机器的骨架跑了出来，拿走了接魂石，带走了二号，向着一个有三根烟囱的地方跑去。二号为了追赶，肩膀上裂开了一道口子。另一个独眼龙机器人5号发现了9号，把他带到了其他机器人避难的地方。那里有1号、8号，1号是负责来管制的，8号是他的部下。1号看到5号带来了9号，就询问他有没有出去，因为这里面的机器人不允许出去，不然会引来怪物。5号沉默了。
等到看不见1号的时候。5号讲起了自己的故事，那时战火四溅，四处都是人类的尸骸，三只脚的机器人满大街的跑，毒气弥漫了整个星球。几个机器人躲避着，他们是这个星球最后的拯救者，一颗炮弹飞过来，炸到了5号，他的一只眼瞎了，2号给他修补完，他就成了独眼龙。并问他有没有见到2号，他说被怪物抓走了。
他们现在正在这栋房子的“阳台”上。突然，9号大喊：“那个竖着三个高高的东西的地方就是怪物抓住2号之后去的地方！”9号决定去救他，但是胆怯的5号却说，你会死的，还是不要去了，再说1号是我们的首领，我们必须遵从他。9号留下两句话：“要是他错了呢？如果你是被抓走的，2号一定不会见死不救。”5号决定了，他要跟着9号。对他说：“地图可是不能少的。”9号和5号到达了目的地，结果一阵大风刮走了地图，5号发现了入口，9号发现了2号遗留的刀子，他们拿着刀子，走进了洞穴，里面很黑，9号做了一个点灯。后来7号突然出现，她手拿一把长刀帮助他们解决了骷髅兽。救出了2号。但是刚出世不久的傻里傻气的9号歪打误撞用接魂石激活了被封住的机器大脑，他带走了2号的灵魂，2号死了。5、7、9号决定来到一座教堂找3、4号两个双胞胎帮忙，9号画下了那个吞噬了2号的仪器，5号回想起来6号——一个以自我为中心的机器人经常画。所以他们找到6号，他们又开始了探险的旅程，机器大脑可以制造机器，他知道机器大鸟来杀掉那些机器人，又造出骷髅蛇把人带回来吸取灵魂，8号走了。7号侥幸逃脱。后来他们将机器大脑的基地炸了，他们以为机器大脑死了。其实没有，他又把6号带走了。最后，听到了六号的遗言：“要找到科学家，9号又回到了科学家的家，他还是安详的躺着，9号发现了一些纸，是关于接魂石的设计图，他又找到了一个属于自己的盒子，那是一段录像，他知道了怎样操控接魂石，也知道了自己是科学家灵魂的一部分。他决定去见2、8、6号了，他回去了，去找他的朋友，在9号要死的时候，1号醒悟了，他推开9号，9号完成了任务，摧毁了接魂石。
其实这部影片的所有机器人都代表着一种性格。1号代表权利，2号代表友善，3、4号代表智慧，5号代表友爱，6号代表自我，7号勇敢，8号代表忠实，9号代表坚定，即使失去朋友，9号依然是那么的乐观，只要为了朋友，9号会上刀山下火海的保护任何东西
