เรื่องราวเกิดขึ้นในอเมริกาปี 1997 ในโลกคู่ขนานที่เต็มไปด้วย หุ่นยนต์ยักษ์ และเทคโนโลยีล้ำสมัยที่ถูกทิ้งร้างหลังสงครามระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ มิเชลล์ กรีน (Michelle Greene) (รับบทโดย มิลลี่ บ็อบบี้ บราวน์) เด็กสาวกำพร้าวัยรุ่นที่เดินทางข้ามซีกตะวันตกของอเมริกาที่เต็มไปด้วยซากปรักหักพังของสงครามเพื่อตามหา คริสโตเฟอร์ (Christopher) น้องชายที่หายสาบสูญไป ระหว่างการเดินทางอันโดดเดี่ยว มิเชลล์ได้พบกับ หุ่นยนต์ลึกลับ ที่เป็นมิตรและ คีตส์ (Keats) (รับบทโดย คริส แพรตต์) อดีตทหารและนักลักลอบนำของเข้าออกเขตหวงห้าม การเดินทางของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการค้นพบ แผนการอันยิ่งใหญ่ ขององค์กรเทคโนโลยีลึกลับ ซึ่งการตามหาน้องชายของมิเชลล์อาจเป็นกุญแจสำคัญในการเปิดเผยความจริงที่จะเปลี่ยนชะตากรรมของโลกในแดนจักรกลนี้