未来世界,美军将退役军犬的大脑与高度智能的机甲身体结合,创造出“战犬计划”。实验体K-9(代号“金刚”)在一次暴走后撕毁实验室,逃入城市下水道,军方将其列为高危目标,下令击杀。患有自闭症的12岁男孩小罗在废弃铁道旁发现了受伤的K-9,他通过编程天赋修复了它的部分记忆模块,发现K-9体内仍然存有作为军犬时对人类的忠诚与爱。一人一狗结成伙伴。军方派出的特种小队与赏金猎人同时追捕他们。小罗必须带着K-9穿越三个州,找到当年训练它的老训犬员,以证明K-9不是怪物。而K-9在逃亡过程中,也逐渐回忆起自己为何会“暴走”——它在最后一次任务中,被迫执行了一个违背犬类本性的命令。