我的机器人男友主要讲述年轻的实习医生林墨白姜潮因探险冰川遭遇事故意外身亡，被科学家父亲林斯坦利用人工智能技术改造成半人半合成的人工智能，从而拥有了开挂的超能力和一系列尴尬的生活局面。
在我的机器人男友这部剧中，实习记者蒋梦言毛晓彤因一场误会对林墨白一见钟情，并展开了追爱之路，不过林墨白对感情很谨慎，他是不会轻易接受蒋梦言的，渐渐地蒋梦言活泼开朗，积极乐观的性格吸引了林墨白。
正当我的机器人男友剧中的林墨白和蒋梦言两个人的感情有所发展时，林墨白在一次探险过程中遇到雪崩陷入昏迷，成为一名活死人，为了能够让林墨白像正常人一样，他的父亲林斯坦进行了一部分改造，所以“重生”的林墨白成为一名机器人，还拥有了开挂的超能力。
我的机器人男友剧中的林墨白和蒋梦言相互陪伴，经历了重重磨难后，林墨白成为优秀的年轻医生，蒋梦言也蜕变为资深记者，两个人在事业成功的同时也收获了真挚的爱情，他们选择相守一生，林墨白最后跟父亲消除了隔阂，这部剧让人对爱情有了不同的定义，只要相爱就可以改变很多事，没有什么能够阻止深爱彼此的两个人。