Em um futuro não muito distante, as lutas de boxe foram proibidas entre os homens. O limite do corpo humano deu então lugar ao ferro de robôs que, manipulados por homens, entram agora no ringue para se destruir mutuamente. Charlie (Hugh Jackman), ex-boxeador, é um desses caras que, por algum trocado a mais, se vê disposto a jogar robôs em arenas perigosas. Endividado até o pescoço, Charlie viaja pelas estradas americanas disposto a tudo para conseguir ganhar dinheiro nessas brigas de ferro.

Mas sua vida começa a dar uma reviravolta quando entra em cena seu filho, Max (Dakota Goyo), um menino com quem ele nunca teve contato antes. Órfão de mãe, Max precisa passar uma temporada com Charlie até ser entregue à tia e, nesse tempo de convivência com o pai, os dois vão aprender muito sobre suas diferenças e semelhanças.

Após ganhar a simpatia da quase namorada do pai, Bailey (Evangeline Lilly), ele decide pegar a estrada com Charlie. E quando em um ferro velho, Max acha o robô Atom, nasce então um novo propósito para o jovem rapaz: transformar aquela aposentada máquina em um poderoso lutador de boxe. E o único que pode lhe ajudar nessa missão é seu pai.