新版《機械戰警》依照原版的故事背景，依舊設定在工業城市底特律，但故事年代已由之前設定的2020年變為了2028年，并且故事格局也明顯擴大。在片中，喬爾·金納曼飾演的好丈夫，好父親，好警察——墨菲在與底特律日益猖獗的犯罪東征的過程中慘遭爆炸，嚴重受傷。于是接受了進行軍火開發的機器人公司Omni Corp的改造，成為了半人半機器的"機械戰警"，并繼續戰斗在抵抗犯罪的前線。然而有一點被所有人忽略的是：盡管名為"機械戰警"，卻仍然是一個人類在機械的武裝下進行戰斗，影片展現的就是機械戰警"出口轉內銷"過程中引發的暴力及思考。

2028年，底特律警察亞歷克斯?墨菲在執勤過程中身體遭到嚴重創傷。OmniCorp公司將他改造成了機械戰警。之后墨菲像機器人一樣不停維持治安，卻再也無法享受與親人的親密接觸。于是墨菲決心向策劃這一切的人展開反擊。

2028年，機器人公司Omni Corp正處在機器人技術的關鍵時期。在海外，他們的機器人產品多年前就已被軍方應用在維和任務中，這也為OmniCorp帶來了巨額收入。如今，OmniCorp公司盤算將他們具有爭議性的機器人技術引入美國國內。這時他們遇到一個絕好的機會：亞歷克斯·墨菲（喬爾·金納曼 飾）——一位好爸爸、好丈夫、好警察，每日都在盡他所能與底特律的犯罪和墮落做著抗爭。在一次執勤過程中，他的身體遭到嚴重創傷。OmniCorp公司把握住了這次機會，將墨菲改造成了半人半機器人的機械戰警。OmniCorp設想著為每個城市配一個機械戰警，以及由此獲得的巨大的利益，但是他們從未考慮過一件事：在這冰冷的正義機器的盔甲下面，還有一個活著的人。