《机器战警2》的故事发生在未来的底特律，泛消费公司掌控了城市的治安，警察因薪水问题举行罢工。犯罪集团头目凯恩通过贩卖毒品“纽克”大发横财，导致社会治安极度恶化。机械警察墨菲在执行任务时捣毁了凯恩的制毒工厂，却因此遭到凯恩团伙的埋伏，被残忍肢解。与此同时，泛消费公司趁市政府财政困难，试图通过合同控制城市行政。公司的新机械战警开发计划屡屡失败，于是请来心理学家菲克斯参与设计。菲克斯修改了墨菲的程序，导致他无法正常工作。墨菲最终摆脱错误程序，带领警察们突袭凯恩的总部。然而，菲克斯将凯恩改造成巨大的机械战警，墨菲与凯恩的终极对决不可避免。