En 2030, une éruption solaire de très grande ampleur (EMC) met à bas les télécommunications humaines et conduit à des explosions de centrales nucléaires partout dans le monde, irradiant durablement la Terre et la transformant en un immense désert aride.

En réaction, la société de robotique ROC construit le Pilgrim 7000, un robot humanoïde destiné en premier lieu à construire un mur en vue de protéger une cité constituant le dernier refuge d'une humanité réduite à vingt-et-un millions de personnes. Le fonctionnement de ce robot est basé sur l'intelligence d'ordinateur quantique logé dans sa tête, le biokernel, fondé sur deux protocoles-clés inaltérables :

• Nul robot ne peut nuire à quelque forme de vie que ce soit
• Nul robot ne peut se modifier lui-même ou modifier un autre robot

L'action du film se déroule en 2044. Les deux millions de Pilgrim 7000 existants sont désormais au service d'une humanité confinée dans une ville anxiogène où la météorologie est contrôlée par un nuage mécanique n'empêchant pas des pluies acides. La cité, entourée d'un ghetto dont les habitants sont considérés comme à peine humains, est sous le contrôle d'une ROC devenue toute-puissante.