Detektiv John Kennex (Karl Urban) preživio je jedan od najgorih napada na policiju ikada. Nakon 17 mjeseci budi se iz kome i ne zna mnogo toga, osim da je njegov partner ubijen, da je izgubio jednu nogu te da ima sofisticiranu sintetičku protezu. Pateći od depresije, mentalne atrofije, kompulzivnog poremećaja izazvanog traumom i “psihološkim odbijanjem sintetičkog dijela tijela”, John se vraća na posao na molbu svoje dugoročne saveznice, kapetanice Sandre Maldonado (Lili Taylor). Po novim pravilima, svaki policajac mora za partnera imati robota. Nakon početnih prepreka, tehničar Rudy Lom (Mackenzie Crook) Johnu predstavlja Doriana (Micheal Ealy), androida čija se serija više ne proizvodi zbog neočekivanih emotivnih reakcija. Iako se takve reakcije smatraju manama, upravo se zbog tih “mana” John može povezati s Dorianom. Na kraju krajeva, i John je sada djelomično stroj, a Dorian je djelomično čovjek. Upravo zbog toga njih dvojica razumiju jedan drugoga i ta ih činjenica ubrzo zbliži.
Dok se prilagođava radu s novim partnerom, John se također mora naučiti slagati i s novim kolegama, uključujući inteligentnu i pronicavu analitičarku detektivku Valerie Stahl (Minka Kelly) i nepovjerljivog detektiva Richarda Paula (Michael Irby) koji ne dočekuje Johna raširenih ruku. 'Cyber detektivi' slijedi Johnove i Dorianove misije dok se bore protiv zločina u futurističkom krajoliku, a oko njih se raspleću misteriji povezani s napadom na Johna, kao i mitologija ovog novog svijeta.