D'ici quelques années, la technologie aura pris le pas sur nos habitudes culturelles les plus anciennes. Les livres, ne seront plus qu'une relique du passé. Leurs pages numérisées seront conservées dans des ordinateurs, eux-même capables d'assister les hommes sous les traits de robots. C'est dans cette époque moderne et déshumanisée que Frank vit et s'ennuie. Ancien voleur de bijoux à la retraite, séparé de son épouse, il vit dans un capharnaüm d'objets et de souvenirs. Atteint d'Alzheimer, son quotidien se déroule entre les visites de son fils et ses passages à la bibliothèque.
Comment s'assurer du bien-être de Frank ? Son fils (James Marsden) a l'idée de lui offrir l'un de ces robots, à mi-chemin entre l'homme de compagnie et l'aide ménagère. Hermétique à la modernité, il se plaint tout d'abord à sa fille (Liv Tyler), fervente détractrice de ces machines. Pourtant bientôt, il va trouver un intérêt autre à son nouvel ami et profiter de ses capacités pour l'aider à reprendre ses activités passées : le cambriolage. Robot voit cela comme l'opportunité d'une stimulation intellectuelle pour Frank et accepte de se prêter au jeu...
Robot and Frank représente la dualité machine/homme mais également la complémentarité de ces deux intellects. Frank perd la mémoire, Robot enregistre chacune des données qu'il voit et entend. Il devient la prolongation mentale de son propriétaire. Lorsque pour se tirer d'embarras, il devient nécessaire d'effacer " les souvenirs " de la machine, Frank peine à s'y résoudre. Celui qui était d'abord un ennemi est progressivement devenu un allié et une " personne " de confiance avec qui il partage non seulement sa mémoire mais également ses exactions. Robot and Frank c'est la rencontre de deux générations antinomiques et pourtant...
