《我的機器人男友》講述了醫大畢業生林墨白(姜潮飾)與率直純真的女記者蔣夢言(毛曉彤飾)意外邂逅后,在一場熱情猛烈的"女追男"攻勢中逐漸靠近彼此的故事。兩人因共同調查醫療事故產生交集,在相處過程中暗生情愫之際,林墨白遭遇致命車禍。其科學家父親為挽救兒子生命,違背倫理準則將人工智能芯片植入其體內完成改造,使林墨白獲得超常體能和腦力的同時,也背負著身份認知與人性存續的雙重困境。蔣夢言在追尋真相過程中發現林墨白的異常,卻意外卷入其父親主導的人體實驗陰謀。經歷信任危機與生死考驗后,兩人合力揭露實驗室黑幕,在對抗勢力追捕的歷程中逐漸確認彼此心意。最終林墨白選擇銷毀芯片數據保護所愛之人,而蔣夢言則用新聞人的堅守為愛人完成最后的人性證明。