狗狗阿奇是一只半狗半机器人的高科技生物，女研究员布洛克是抱着为人们生活提供帮助的目的创造了阿奇。但是布洛克所在的公司却决定把机器狗用在军事领域，这违背了布洛克的初衷，于是她求助清洁工休把阿奇偷出实验室，不料休却利用阿奇谋私利，阿奇迫于被关掉主机的威胁只好屈从。在一次盗取取款机的行动中，阿奇得到机会逃跑，遇到了女孩儿伊莎贝尔。伊莎贝尔因为双亲去世，来到了迪恩伍德市投靠善良的叔叔保罗。伊莎贝尔在阿奇的陪伴下渐渐走出了忧郁孤独的境遇，并和男孩亚伦、阿奇在市长选举中一起应对图谋不轨的竞争对手，帮助叔叔赢得了选举。阿奇在一起事故中为救伊莎贝尔而严重受损，所幸被来到这寻找它的布洛克救回。最终伊莎贝尔和男孩亚伦走到了一起，叔叔保罗和布洛克收获了美好的爱情，机器小狗阿奇得到创造者布洛克的允许，与女孩幸福地生活在了一起。