O filme Inteligência Artificial trata de assuntos filosóficos que falam sobre como ficará o mundo sendo habitado e dividido por humanos e máquinas. A questão da submissão ou não das máquinas, os serviços que deixarão de ser feitos pelos homens e sim pelas máquinas e ainda outros pontos dessa possível convivência são abordados nele.

A história é de um pai e uma mãe, que tem seu filho em com há alguns anos. O pai trabalha numa fábrica de robôs e que são muito parecidos fisicamente e em raciocínio com os humanos, mas com uma diferença: esses robôs não conseguem ter sentimentos. Cria-se então, um robô que seria capaz de gerar um sentimento como por exemplo, o amor.

Esse robô é integrado à família, para tentar substituir o filho que está em coma. No início, há um estranhamento por parte da mãe, mas depois o robô realmente se torna capaz de desenvolver sentimentos e se apega muito à sua mãe.

Quando tudo ia bem, o filho humano do casal retorna, milagrosamente, curado do hospital e, ao longo da convivência com o menino robô (chamado David), eles têm conflitos e a mãr se vê obrigada a escolher entre um dos dois.

O humano fica na casa, mas a mãe tem de se livrar do garoto-robô. Ela o faz, largando-o numa floresta e, desde esse momento em diante, David busca encontrar de novo sua mãe. Com o decorrer do filme, o garoto passa por muitas aventuras ao lado de um outro robô, chamado Joe e Teddy (um urso de estimação robô que fala).

David decide que quer virar humano, assim como na história do Pinóquio, e parte em busca da fada azul para fazer esse pedido. Pensa ter encontrado a fada azul no fundo do oceano que invandiu partes da América. David e Teddy. Num incidente em que a polícia apreende Joe por um suposto homicídio, Teddy e David entram num helicóptero, vão ao fundo do oceano e se deparam com uma estátua que ele acredita ser a fada azul e ele fica pedindo para ela que o transforme em humano para poder ir ao encontrode sua mãe.

Com o passar de 2000 anos, e a água transformada em gelo, todos os humanos estão mortos, só restaram as máquinas. Essas ficam á procura de humanos e acham David. Os robôs, que agora estão numa fase mais evoluída com superinteligência, podem conceder um dia de vida à mãe de David, mas somente por um dia.

David e sua mãe (Mônica) tẽm um ótimo dia e, antes de dormir e perde sua vida, Mônica diz a David que o ama. David tem então seu sonho realizado. Vendo que não tem mais objetivos na vida, ele resolve “partir” junto a sua mãe.