Ambientato in un futuro molto prossimo, dove l’intelligenza artificiale è ovunque e la tecnologia ha soppiantato la natura in quasi ogni aspetto della vita, Figli dell'intelligenza artificiale segue Rachel (Emilia Clarke) e Alvy (Chiwetel Ejiofor), una coppia newyorkese pronta a mettere su famiglia. Rachel, dirigente emergente in una società tecnologica, ottiene un posto ambito al Womb Center, che offre alle coppie la possibilità di condividere la gravidanza su un piano più paritario grazie a uteri artificiali mobili, detti pod. Alvy, botanico e purista convinto dell’ambiente naturale, nutre dubbi, ma l’amore per Rachel lo spinge a compiere un salto nel vuoto. Inizia così il folle viaggio sul sentiero tecnologico che li condurrà alla genitorialità.