一位年迈的退伍军人在被诊断出患有痴呆症后，被疏远的家人强迫雇佣了一名住家护士，却发现她隐藏着一个邪恶的秘密。

一个运气不佳的自行车手迈尔斯某天偶然发现一只先进、机器、军用的机器狗A.X.L.，其心脏是真狗的心脏，其他部位装备新一代人工智能。迈尔斯和AXL在日常交往中逐渐增进感情，而无赖军事科学家要不顾一切将AXL捉回，迈尔斯与他的梦中情人、足智多谋莎拉组队，为保护他的新朋友，踏上了一段史诗般的冒险旅程。