我的机器人男友讲述了医大毕业生林墨白姜潮（姜潮饰）和率直纯真的女记者蒋梦言毛晓彤（毛晓彤饰）意外邂逅，一场热情猛烈的“女追男”攻势随之展开。在一次事故后，生命垂危的林墨白被科学家父亲利用人工智能技术进行改造，不仅拥有了开挂般的超能力，并且在爱情旅途中收获了别样风景。
在我的机器人男友剧中，年轻的实习医师林墨白因探险冰川遭遇事故意外身亡，被科学家父亲林斯坦改造成半人半合成的人工智能。实习新闻记者蒋梦言一直将林墨白视为男神，并大胆追求。 变身机器人之后的林墨白与蒋梦言再次相遇，机器人与人之间，上演了一段悲喜交杂的都市爱情童话。
我的机器人男友剧中的蒋梦言作为新闻频道的实习记者，坦率正直，无拘无束，勇敢无畏，在林墨白变为机器人回来后，蒋梦言依旧没放弃追求林墨白，她坚信林墨白会被自己的真情打动，就这样林墨白和蒋梦言经历了一场坎坷曲折的爱情故事。
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。