Num futuro não muito distante, a cidade de Detroit é dominada por marginais. A polícia tenta manter a ordem e controlar a situação, mas está impotente. Quando o policial Alex Murphy (Peter Weller) é assassinado brutalmente por uma quadrilha de traficantes, um dos executivos da megacorporação OCP coloca em ação um projeto que criará o policial perfeito. A cabeça e o torso de Murphy são combinados com um corpo mecânico blindado, e o seu rosto é oculto por um capacete. As memórias da sua vida anterior são apagadas e o policial biônico, batizado pela mídia como Robocop, cumpre suas primeiras missões com sucesso. Mas após algum tempo, sua colega Anne (Nancy Allen) o reconhece e o chama pelo nome. A partir daí, Murphy começa lentamente a lembrar-se da esposa, do filho e mesmo de seus assassinos, que estão a serviço de um dos dirigentes da OCP (Ronny Cox).