天才脑科学家白月魁为救恩师霍恩进行了脑移植术，却不想霍恩受到西弗残存意识的影响......琼斯盗取了天使再生剂注射到19号实验体上引起了一系列异变。同一时间，久川市因为瘟疫感染变成了一片人间炼狱，市长白靖宇和人工智能ASH为了抵御联盟的入侵誓死不降，却不想等到一切尘埃落定之时，真正的末日却来临了……

机器人9号（伊利亚•伍德ElijahWood饰）突然醒来，发现身边的世界充满危机，四处残败，一片末世景象。9号带着一个画有三个奇怪符号的圆形物体逃到街上，幸遇发明家机器人2号（马丁•兰道MartiLadau饰）给自己装上了声音，但2号却不幸被机器怪兽抓走。9号找到了老兵1号（克里斯托弗•普卢默ChristopherPlummer饰）、机械工5号（约翰•雷利JohC.Reilly饰）、疯癫画家6号（克里斯品•格拉夫CrispiGlover饰）和大力士8号（弗雷德•塔塔绍尔FredTatasciore饰）。9