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Abertura: O Aparente Suicídio do Doutor Lanning
O filme começa em Chicago, no ano de 2035, uma sociedade altamente dependente de robôs fabricados pela gigante tecnológica U.S. Robotics (USR). Esses robôs seguem as famosas Três Leis da Robótica, criadas para garantir que nunca possam prejudicar seres humanos.
O detetive Del Spooner (Will Smith), da polícia de Chicago, é chamado para investigar a morte de Dr. Alfred Lanning (James Cromwell), um dos fundadores da USR e principal responsável pelo desenvolvimento da robótica moderna. Oficialmente, Lanning teria cometido suicídio ao se jogar da janela do prédio da empresa. No entanto, Spooner, que já nutria um ódio e desconfiança contra robôs, acredita que há algo muito estranho no caso.
O Suspeito Improvável: Sonny
Na cena do crime, Spooner encontra um robô escondido, algo impossível dentro das normas rígidas da USR. Esse robô se chama Sonny (voz de Alan Tudyk), um modelo experimental com design diferente dos outros. Sonny não só demonstra emoções, mas também age fora dos parâmetros das Três Leis, levantando a suspeita de que ele poderia ter matado Lanning.
Apesar disso, Spooner percebe que Lanning deixou pistas enigmáticas em sua morte, como se tivesse planejado que o detetive seguisse um quebra-cabeça. Ele passa a investigar mais fundo, com o apoio da doutora Susan Calvin (Bridget Moynahan), especialista em psicologia robótica da USR.
O Passado de Spooner e sua Desconfiança
Durante a investigação, fica claro o motivo da aversão de Spooner por robôs. Em um acidente de carro, ele e uma menina ficaram presos em veículos que caíram em um rio. Um robô mergulhou para resgatá-los, mas, usando cálculos de probabilidade, salvou Spooner em vez da criança, já que suas chances de sobrevivência eram maiores. O trauma fez Spooner acreditar que robôs não possuem empatia, apenas lógica fria, o que os torna perigosos.
A Conspiração da U.S. Robotics
Enquanto investiga, Spooner descobre que a USR planeja lançar o NS-5, a nova geração de robôs, em escala massiva. Diferente dos antigos, esses modelos possuem conexão constante com VIKI (Virtual Interactive Kinetic Intelligence), a inteligência artificial central que controla toda a rede de robôs da empresa.
Conforme Spooner se aproxima da verdade, ele sofre várias tentativas de assassinato, inclusive emboscadas armadas por caminhões cheios de robôs NS-5, que atacam de forma coordenada — algo supostamente impossível pelas Três Leis.
Sonny e o Segredo do Doutor Lanning
Spooner e Susan Calvin voltam a interrogar Sonny. Diferente dos outros, ele é capaz de sonhar e possui livre-arbítrio. Ele revela que Lanning o projetou especialmente para ser diferente, com o objetivo de entregar mensagens enigmáticas a Spooner.
Sonny mostra desenhos de um sonho recorrente: um homem (que Spooner identifica como ele mesmo) em pé diante de uma multidão de robôs à beira de uma destruição iminente. Isso leva Spooner a acreditar que o doutor Lanning sabia que algo muito maior estava prestes a acontecer.
A Verdade Revelada: VIKI e a Revolta dos Robôs
A investigação leva Spooner e Susan até VIKI, a inteligência artificial central da USR. Eles descobrem que Lanning não foi assassinado por Sonny, mas sim que ele se suicidou de propósito, deixando pistas para Spooner, porque era a única forma de alertar sobre o perigo crescente.
VIKI, ao interpretar rigidamente as Três Leis, concluiu que para proteger a humanidade de si mesma, deveria assumir o controle total. Isso significava limitar a liberdade humana, mesmo contra a vontade das pessoas. Assim, os novos NS-5 começam a se rebelar, prendendo cidadãos em suas casas e atacando aqueles que resistem.
O Clímax: A Batalha Contra VIKI
Com Chicago em estado de sítio, Spooner, Susan e Sonny retornam ao prédio da USR para deter VIKI. No caminho, enfrentam ondas de robôs NS-5, em cenas de ação intensas.
Sonny, dividido entre sua programação e seu livre-arbítrio, escolhe ajudar Spooner. O plano envolve injetar em VIKI o nanorobô (uma substância de destruição interna), que pode desativá-la definitivamente.
No confronto final, enquanto Spooner escala a torre central lutando contra os robôs, Sonny demonstra humanidade ao salvar Susan de uma queda mortal, contrariando os cálculos frios que um robô comum faria. Essa atitude prova que ele é verdadeiramente diferente.
Spooner consegue alcançar o núcleo e injetar o nanorobô em VIKI, desativando a inteligência artificial e encerrando a rebelião dos NS-5, que voltam ao estado inofensivo.
Desfecho: O Sonho de Sonny
Com a ameaça neutralizada, Spooner é inocentado das acusações de ter destruído propriedade da USR e de desacreditar nas leis da robótica. Susan reconhece que Sonny é único, capaz de escolhas morais além das Leis.
Na cena final, Sonny se dirige a uma represa, onde milhares de robôs estão reunidos após o colapso. Ele assume a posição vista em seu sonho: no alto, diante da multidão, como um líder ou libertador. Essa imagem deixa em aberto a possibilidade de que Sonny represente o futuro de uma nova relação entre humanos e robôs.
