Bud Brigman (Ed Harris) ist Vorarbeiter bei einer Unterwasser-Ölbohrstation in der Karibik. Er hat Führungsqualitäten und einen schwierigen Charakter. Deshalb liegt Bud mit den Vorgesetzten seiner Firma und dem leitenden Ingenieur, seiner Frau Lindsey (Mary Elizabeth Mastrantonio), von der er sich scheiden lassen will, ständig im Clinch liegt. Brigman fühlt sich herausgefordert, als seine Gruppe an einer waghalsigen Rettungsaktion für ein wrackes Nuklear-U-Boot teilnehmen soll. Beim Versuch, das Unterseeboot zu bergen, das bewegungslos in den Meerestiefen der Caymaninseln liegt, treten seltsame Phänomene auf. Taucher und Taucherinnen sind verstört. Das Militär und die Besatzung der Ölbohrstation geraten in Streit. Die Spannungen zwischen Bud, Lindsey und dem paranoiden Leutnant Coffey (Michael Biehn), der eine Spezialeinheit anführt, nehmen zu. Man befürchtet einen von Moskau aus gesteuerten atomaren Angriff. Leutnant Coffey dreht durch und will selbst eine Nuklearwaffe zünden. Brigmans verzweifelter Versuch, die Katastrophe abzuwenden, führt zu einer Begegnung mit ausserirdischen Wesen.
Chicago, 2035: Fast jeder Haushalt verfügt über einen Roboter. Die hoch entwickelten Maschinenwesen verrichten für ihre Besitzer alltägliche Arbeiten wie Einkäufe erledigen oder den Hund ausführen. Spezielle Sicherheitsvorkehrungen in der Programmierung sorgen für ein ungefährliches Zusammenleben mit den Menschen. Nur der leicht paranoide Detective Del Spooner (Will Smith) traut ihnen nicht. Als er in einem Mordfall ermittelt, in dem ein Roboter der Hauptverdächtige ist, sieht er sich in seinem Misstrauen bestätigt. Mit Hilfe der Roboterpsychologin Dr. Susan Calvin (Bridget Moynahan, bekannt aus der Kultserie „Sex and the City“) versucht Del Spooner den mysteriösen Fall zu lösen und macht dabei eine schreckliche Entdeckung ...
Inspiriert wurde I, ROBOT durch Kurzgeschichten des legendären Science-Fiction-Autors Isaac Asimov. So beruht die Sicherheitsprogrammierung der Roboter im Film auf drei von Asimov perfekt durchdachten, logischen Grundsätzen: die 3 Gesetze der Robotik. Diese lauten:
• Ein Roboter darf einem menschlichen Wesen keinen Schaden zufügen oder durch Untätigkeit zulassen, dass einem menschlichen Wesen Schaden zugefügt wird.
• Ein Roboter muss dem ihm von einem menschlichen Wesen gegebenen Befehl gehorchen – es sei denn, dies würde das Erste Gesetz der Robotik verletzen.
• Ein Roboter muss seine Existenz beschützen – es sei denn, dies würde das Erste oder das Zweite Gesetz der Robotik verletzen.