Действие фильма происходит в довольно мрачном ближайшем будущем, в Детройте, штат Мичиган. Насилие и преступность неконтролируемы, город находится в финансовом кризисе. Городское правительство заключает контракт с могущественной корпорацией Omni Consumer Products (OCP), которая обязуется наладить работу полиции. Но OCP не интересуется восстановлением Детройта, а скорее его заменой современной утопией под названием Дельта Сити. Прежде чем начать этот строительный проект, OCP нужно покончить с преступностью в городе, но правление корпорации понимает, что эту задачу невозможно возложить на недоукомплектованное полицейское управление.
На встрече руководства OCP старший вице-президент Дик Джонс представляет новое средство охраны правопорядка: полицейского робота ED-209, который должен покончить с преступностью в Детройте. Однако демонстрация драматически срывается — робот выходит из-под контроля, убивая младшего руководителя Кинни. Боб Мортон, другой молодой руководитель, использует это, предлагая свою программу «RoboCop» непосредственно главе OCP, и последний принимает её. В Дике Джонсе просыпается ненависть к Мортону.
Тем временем полицейские Алекс Мёрфи и Энн Льюис преследуют преступников в бронированном автомобиле. На заброшенном сталелитейном заводе Мёрфи оказывается захвачен теми бандитами, а затем расстрелян ими же и убит выстрелом в голову их главарём, печально известным Кларенсом Боддикером. Объявленного мёртвым Мёрфи команда Боба Мортона восстанавливает в виде киборга, и нарекает его «Робокопом» (от англ. robotic cop). Робокоп патрулирует город и оказывается чрезвычайно эффективным в поимке бандитов. Всецело успешный проект продвигает Мортона к вице-президентству в OCP, но Дик Джонс предупреждает его, что прошлое оскорбление не будет оставлено без ответа. Боддикер, который тайно работал на Джонса, убивает Мортона, взорвав его особняк.
Через некоторое время к Робокопу начинают возвращаться воспоминания о его прошлой жизни, и он стремится выследить Боддикера и его банду. Робокоп ловит Боддикера после длительной перестрелки на заводе по очистке кокаина при этом убив одного из его людей. В отчаянии Боддикер сообщает, что работает на Дика Джонса. После попытки арестовать Джонса, Робокоп узнаёт о Директиве № 4, тайно встроенной в его программное обеспечение, которая запрещает арест любого старшего руководителя OCP. Робот-полицейский становится беспомощным. После того, как Джонс хвастается своими преступлениями, SWAT и ED-209 сильно повреждают Робокопа. Однако бывший напарник Мёрфи, Энн Льюис, спасает его.
Дик Джонс с помощью своих связей в полиции освобождает Боддикера и приказывает ему уничтожить Робокопа, обещая сделать его новым криминальным лордом Дельта-Сити. Полиция бастует. Члены банды Боддикера, ранее арестованные Робокопом, освобождены. Снабжённые новейшим вооружением Джонса, они следуют за Робокопом на тот самый заброшенный сталелитейный завод, в котором банда Боддикера убила офицера Мёрфи. Эмиль пытаясь сбить Робокопа получил от него пулю и попал в химикаты после которых он искалечился и оказался сбит Боддикером когда тот удирал от полиции. Нэш сбрасывает на Робокопа строительные балки, Льюис его взрывает из пушки. Робокоп убивает Боддикера шилом в шею. Из сражения Робокоп выходит с повреждениями, Льюис серьёзно ранена.
Робокоп приезжает в штаб OCP и показывает свидетельство преступлений Джонса совету директоров OCP. Разоблаченный Дик Джонс пытается взять в заложники президента, но тот увольняет его, тем самым лишая защиты Директивы № 4. Робокоп тут же стреляет в Дика Джонса, который выпадает через окно зала заседаний и погибает. Когда глава OCP, «Старик», спрашивает имя Робокопа, тот просто отвечает: «Мёрфи».

На улицах Детройта царит анархия, так как полицейские, находящиеся в отчаянном положении по вине компании «OCP», объявили забастовку. Только Робокоп борется с преступниками. В городе распространяется новый наркотик — «Ньюк» (англ. «Nuke»), который разработал, подпольно производит и продаёт наркобарон Кейн (Том Нунан).
Компания «OCP» не оставляет попыток создать более совершенную модель киборга-полицейского. К разработке привлекли психолога — доктора Джульетт Факс (англ. Juliette Faxx).
В поисках Кейна Робокоп попадает в ловушку. Банда Кейна обездвиживает полицейского, распиливает его на части и выбрасывает перед полицейским участком. В «OCP» отказываются чинить Робокопа. Но по счастливому стечению обстоятельств его всё же ремонтируют. После опроса совета директоров принято решение сделать его менее эффективным, введя в программу Робокопа дополнительные, ограничительные правила. Что, конечно же, сказывается на работоспособности. И Робокоп решается пропустить через себя большой разряд тока, чтобы стереть всё лишнее.
После такой шоковой терапии Робокоп задался одной лишь целью — убить Кейна. Однако и в этот раз он не смог это сделать. Но всё же Робокопу удалось тяжело ранить своего врага.
Доктор Факс убеждает руководство «OCP», что наркобарон Кейн, мозг которого ещё жив, идеальный кандидат на роль нового робота-полицейского. Его, как утверждает Джульетт Факс, можно будет легко контролировать благодаря зависимости от наркотиков, к тому же получится идеальный аппарат по их уничтожению. Руководство соглашается с её доводами. В компании «OCP» пересаживают мозг Кейна в нового робота, а его люди отказываются от него и один из них объявляет себя новым главарём. На организованной презентации «OCP» представляет журналистам новую модель — робота-полицейского-2.
Но у РобоКопа-2 сильнейшая ломка, из-за чего он устраивает бойню, сначала на пресс-конференции, а потом он начинает громить город. Полицейские не могут справиться с вышедшим из-под контроля киборгом, даже сам РобоКоп оказывается бессилен. Тогда, по совету РобоКопа, РобоКопу-2 дают дозу ньюка. Злой киборг оказывается в состоянии эйфории, и РобоКоп легко его побеждает, вытащив и уничтожив мозг противника.
В конце фильма показан разговор двух руководителей "OCP". У их компании проблемы - действия РобоКопа-2 могут привести к ликвидации "OCP". Поэтому они решают свалить всю вину на Факс.

В этой части пойдёт речь о светлом будущем, вернее о якобы светлом будущем жителей Дельта Сити. Компания «OCP» и японская компания «Канэмицу» заключили договор на предмет строительства на территории старого Детройта нового города под названием Дельта Сити. Но, как выясняется позже, не всё так радужно, как кажется. Всех жителей, как было условлено, перевезут во временные лагеря, но на деле их просто увозят из города и ликвидируют. Есть те, кто сумел вернуться из этих якобы временных лагерей. Они и организовали сопротивление. Сначала Робокоп сражается на стороне «OCP», но после того, как сотрудники компании, на которую он работал, на его глазах убивают его подругу и напарника лейтенанта Льюис, всё изменилось. Запрет на то, чтобы не причинять вреда сотрудникам компании «OCP» (Директива #4) удален из памяти доктором Мари Лазарус, и он начинает вести борьбу вместе с повстанцами и становится весьма серьёзной проблемой для компании «OCP». Глава компании «Канэмицу» высылает роботов-самураев для того, чтобы разобраться с Робокопом. Но сил для того, чтобы в срок выселить из города людей, всё равно не хватает. И тогда «OCP» решает нанять полицию для решения проблемы. Но когда полиция узнаёт правду о новом городе, то тоже встаёт на сторону повстанцев. После такого поворота событий «OCP» остаётся только одно — ввести в город отряды наемников, сколоченные из банд, живущих в городе. Финальное сражение разворачивается на одной из улиц. Полиция и повстанцы против наёмников и компании OCP. В этой части модернизированный Робокоп, оснащенный более совершенным оружием, летает на своём летательном аппарате.