En 2035, les robots sont devenus de parfaits assistants pour les êtres humains. Le détective Del Spooner enquête sur le meurtre du docteur Alfred Lanning, un chercheur en robotique. Le principal suspect semble être un androïde nommé Sonny. Or, si l'on s'en réfère aux lois de la robotique, les robots ne sont pas dotés de la faculté de tuer. Sonny aurait été le premier à violer cette règle sacrée, exposant alors l'humanité à la crainte des machines. Del Spooner, lui, a toujours détesté les robots. Aidé d'une psychologue, il devra dénouer les fils de l'affaire et répondre à l'angoissante question : Sonny sera-t-il le seul à contourner cette règle inviolable ?