在未来的21世纪中期，科技飞速发展，人类社会已经进入了一个高度智能化的时代。在这个世界里，机器人不仅能够完成各种复杂的工作，还能模仿人类的情感和行为。然而，尽管技术取得了巨大进步，人类始终无法真正赋予机器真正的感情。

故事发生在一个名叫大卫的小男孩身上。他是一名特殊的机器人，被设计用来替代一位因病去世的儿子，陪伴他的母亲玛丽。大卫拥有一种独特的能力——他可以体验爱。然而，这种爱并非完全真实，而是由程序设定的。尽管如此，大卫对母亲的爱却是真诚而深刻的。

随着时间推移，大卫逐渐意识到自己与普通孩子不同。他开始渴望得到母亲的真正关爱，而不是作为替代品的存在。一次意外中，大卫的母亲不得不将他送往一个专门收留废弃机器人的中心。在那里，大卫遇到了许多其他类型的机器人，他们有的已经失去了功能，有的则试图逃避人类的控制。

为了寻找成为真正“人”的方法，大卫踏上了一段冒险旅程。他遇到了一位名为乔的流浪机器人，以及一群神秘的未来人类。这些未来人类告诉他，只有找到传说中的蓝仙女，才能让大卫变成真正的人类。蓝仙女是传说中能实现任何愿望的存在，但她的存在与否一直是个谜。

在旅途中，大卫经历了无数挑战和考验。他学会了理解人性的复杂性，并深刻体会到爱的意义。最终，虽然他未能见到蓝仙女，但他明白了爱的本质并不在于形式，而是在于付出和接受之间的情感连接。

这部电影不仅仅是一部科幻片，更是一部关于人性和情感的深刻探讨。它提醒我们，无论技术如何进步，真正的人性永远无法被复制或替代。