В мире, где улицы патрулируют бездушные роботы-полицейские, двое гениев терпят крах. Винсент Мур, создатель грозного механического «Лося», не может получить финансирование. Его коллега, разработчик искусственного интеллекта Деон Уилсон, сталкивается с аналогичным равнодушием начальства. Отчаявшись доказать свою правоту, Деон совершает отчаянный поступок - он похищает из лаборатории поврежденный прототип, мечтая вдохнуть в него настоящий разум. Однако эта авантюра приводит его прямиком в руки местных бандитов, Ниндзя и Йоланди, которые уверены, что в руках у ученого - пульт отключения всей городской робополиции.

Вместо ожидаемого ключа к несметным богатствам грабители получают нечто большее - возможность стать первыми учителями для уникального создания. Так на свет появляется Чаппи, робот с сознанием ребенка, способный учиться, чувствовать и задавать неудобные вопросы. Он смотрит на мир широкими оптическими сенсорами, впитывая все подряд - от уличной философии своих новых «родителей» до их криминальных планов. Но его врожденная доброта и пацифизм становятся неожиданной проблемой в мире, построенном на насилии. Пока Чаппи познает жизнь в трущобах Йоханнесбурга, за ним уже охотится Винсент Мур, отчаянно нуждающийся в уникальном ключе безопасности, вшитом в этого самого «испорченного» робота. Судьба города оказывается в руках - или точнее, в схемах - того, кого все считали просто бракованной запчастью.