影片的男主角基顿（巴斯特·基顿 Buster Keaton 饰）是一名乡村影院电影放映师，他喜欢阅读侦探类的书籍，经常幻想自己就是一名像福尔摩斯一样的大侦探。一天，他把价值一元的巧克力糖谎称四元送给女友凯莎琳（Kathryn McGuire 饰），不料被情敌趁机陷害，说基 顿偷了别人的手表拿去当才有钱买巧克力。凯莎琳相信了谗言，遂将基顿赶出门外，并取消了二人之间的婚约。基顿查访之后，发现情敌才是偷表典当的家伙，但却苦无证据洗清冤情。某日，基顿在放映电影时，发现银幕上的故事竟和他的遭遇同出一辙，而且人物也雷同，唯一不同的是电影中的故事发生在一个上流家庭而已。基顿边放映电影边沉溺在电影之中，于是走出放映室，从观众席走入银幕之中逮捕情敌罪犯。可是进入银幕后的基顿却四处碰壁，一筹莫展．随着场景的变化，银幕上的映象不断从幻想变成事实……
昭和31年（1956年），静冈县印刷商望月次郎受临退休刑警田岛委托，印刷一份“刑事搜查资料”。资料中记载了一桩已过追诉时效的土木工人被杀案，案件牵涉“修善寺妓女”大塚花与天城隧道附近被目击的14岁少年。 翻阅资料时，望月被封印的记忆逐渐复苏——那个“少年”正是31年前的自己，而大塚花则是他的初恋。当年，二人曾赤脚携手翻越天城山，共度数小时如梦似幻的恋情。花的笑靥、清丽歌声与掌心余温犹在，然而分别后花却因杀害工人被捕。警方审讯中，花在田岛刑警的逼供下认罪，但其供词充满矛盾，仿佛刻意包庇某人。 31年后的今日，田岛刑警为何突然造访望月？又为何偏执地逼迫他直面往事？ 当事件“真相”最终揭晓，望月与花跨越半生宿命重逢。
21世纪中期，由于温室效应，南北极冰川融化，地球上很多城市被淹没。此时，人类科技已经高度发达，人工智能机器人就是人类发明出来用以应对恶劣自然环境的科技手段之一，而且，机器人制造技术已经高度发达，先进的机器人不但拥有可以乱真的人类外表，还能感知自身的存在。 莫妮卡的儿子马丁重病住院，生命危在旦夕，为了缓解伤痛的心情，她领养了机器人小孩大卫（海利•乔•奥斯蒙特 饰），大卫的生存使命就是爱她。马丁苏醒，恢复健康，回到了家里，一系列的事情使大卫“失宠”，最后被莫妮卡抛弃。 在躲过机器屠宰场的残酷追杀后，大卫在机器情人乔（裘德•洛 饰）的帮助下，开始寻找自己的生存价值：渴望变成真正的小孩，重新回到莫妮卡妈妈的身边。谁也不知道他能否完成自己的心愿，脱胎换骨成为真正的人，等待他们的只是凶吉难料的旅程……
