Dans un XXIe siècle, où la fonte des glaces a submergé la majorité des terres habitables et provoqué famines et exodes, les robots sont devenus une composante essentielle de la vie quotidienne et assurent désormais la plupart des tâches domestiques. Pourtant, le professeur Hobby veut aller encore plus loin en créant le premier androïde sensible : un enfant capable de développer un vaste répertoire d'émotions et de souvenirs. Peu après cette annonce, David, un robot de onze ans, fait son entrée chez Henry et Monica Swinton, un couple dont le jeune fils a été cryogénisé en attendant la découverte d'un remède pour guérir sa grave maladie. Bientôt abandonné par sa mère adoptive, David entame un périlleux voyage à la recherche de son identité et de sa part secrète d'humanité.