故事设置在2026年，电影完成的100年后，人类被分为两个阶层，生个截然不同的世界——权贵和富人都住在梦幻般的富丽大厦里，每天过着享乐的生活；而贫穷的工薪阶层则长期被困在幽暗的地下城市，与冰冷的机器相伴，过着劳碌辛苦的人生。

大都会统治者弗雷德森（Fredersen）的儿子弗雷德（Freder）有一次看见地下城的漂亮女子玛丽亚（Maria）时，令他着迷，之后尾随她去看地下城，目睹一次致命工业意外，看到工作者们干活苦况，巨变便开始来临。

弗雷德森发现儿子有异，担心工人发难，找科学家罗特旺（Rotwang）帮忙。玛丽亚在地下城的教堂有很大的影响力，弗雷德森要求罗特旺制造貌似玛丽亚的机器人，用它来煽惑工人暴动，便可借口镇压。原来罗特旺的旧情人凯尔（Hel）是弗雷德的母亲，他一早已做了个凯尔样貌的机器人，可是罗特旺不怀好意，意图摧毁弗雷德森的整个都会作报复。他捉了玛丽亚，把机器人换成玛丽亚的样子。

弗雷德知道科学家的诡计，欲充当调停者，可是机器人挑起暴动，工人捣毁机器，导致洪水泛滥。洪水把地下城淹浸机器失灵，于是弗雷德与玛丽亚千辛万苦把地下城的小孩救出来。与此同时工人以为他们的孩子困在地下城被淹，愤怒的工人把机器人捉住当作女巫烧死。这时科学家罗特旺发了疯，追着真正的玛丽亚，罗特旺与弗雷德打起上来，罗特旺从屋顶上跌毙了。最后，管工带领工人到教堂，玛丽亚促调停者弗雷德带着管工与城主弗雷德森一起握手和解，代表智慧与劳动要用心结合起来。