Nội dung trong phim Người Máy Mỹ Nhân là câu chuyện được bắt đầu với một nhà khoa học thiên tài nhưng điên loạn, nhân vật đó chính là Tiến sĩ Sara chế tạo ra một con robot mang trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, tham vọng của ông ta vượt xa mục tiêu khoa học khi quyết định cấy ghép trí não của mình vào robot, biến nó thành công cụ hoàn hảo để thực hiện những hành động tội ác khủng khiếp, bao gồm bắt cóc và giết người. Cũng từ đó mà nhân loại bắt đầu phải đứng trên bờ vực của tuyệt vọng khi mà công nghệ khoa học bắt đầu thống trị nhân loại.
Truốc bối cảnh đó thì có xuất hiện một cảnh sát có tên là Jessie Ho, đó là một nữ cảnh sát tài năng và can đảm, tuy nhiên số phận của nữ cảnh sát này lại khá đen đủi khi mà cô đã bị giết hại trong khi thực hiện nhiệm vụ ngăn chặn Tiến sĩ Sara. Để cứu vãn tình hình, các nhà khoa học quyết định cấy trí não của Jessie vào một cơ thể robot tiên tiến. Jessie, giờ đã trở thành một robot cảnh sát, tiếp tục nhiệm vụ truy bắt Tiến sĩ Sara và đội quân robot của ông. Cũng từ đó mà một nữ cảnh sát robot cũng bắt đầu được ra đời với mục đích tiêu diệt kẻ ác.
Trong hành trình này, Jessie không chỉ phải đối mặt với những âm mưu tàn độc của Tiến sĩ Sara mà còn phải đấu tranh với bản chất nhân tính bên trong cơ thể máy móc của mình, đặt ra những câu hỏi sâu sắc về ý nghĩa của sự sống, tự do và đạo đức.