En un futuro lejano, dos grandes avances han transformado la historia humana: la colonización de la Galaxia y la creación del cerebro positrónico. En el planeta Solaria, un grupo de colonos humanos vive aislado, atendido por robots. El detective Elijah Baley llega desde Nueva York con su compañero robot R. Daneel Olivaw para resolver un asesinato que ha sacudido Solaria. La víctima, un hombre solitario, es asesinado mientras los robots observan. Baley y Olivaw se enfrentan a dos imposibilidades: o el solariano fue asesinado por un robot, algo impensable, o por la mujer que lo amaba.