Действие происходит в недалёком технологизированном будущем. Подросток Мэй чувствует себя одинокой и потерянной. Её отец ушёл из семьи, а мама, одержимая новейшими гаджетами и виртуальной реальностью, эмоционально отстранена и почти не замечает дочь. Единственное «общение» Мэй — это с её личным роботом-компаньоном, запрограммированной игрушкой, которая не может заменить настоящего друга.
Чтобы как-то наладить связь, мама ведёт Мэй на грандиозную выставку новейших технологий компании «Робо-Джен». Там представлены самые продвинутые роботы в мире. Во время экскурсии Мэй, находясь в подавленном состоянии, случайно активирует и помогает сбежать из секретной лаборатории невероятно мощному боевому роботу нового поколения по имени «7723».
Вопреки ожиданиям, 7723 оказывается не машиной для уничтожения, а сложным искусственным интеллектом с детской, любознательной натурой и способностью учиться. Он сразу же привязывается к Мэй как к своему «другу» и защитнику. Для Мэй он становится тем самым настоящим, преданным другом, которого у неё никогда не было — существом, которое её слушает, понимает и всегда готово прийти на помощь.
Вместе они попадают в водоворот событий, когда выясняется, что за 7723 охотится создавшая его корпорация, а его существование связано с опасным заговором, угрожающим всему городу. Мэй и её роботизированный друг должны объединиться, чтобы скрываться от преследователей, разобраться в тайнах прошлого 7723 и остановить злодейские планы. Их дружба становится ключом не только к их собственному спасению, но и к тому, чтобы Мэй наконец обрела голос и уверенность в себе в мире, который её игнорировал.