《机器战警3》讲述了一支新型智能机器人被设计用于打击犯罪，但却在执行任务时出现了错误导致误杀无辜。为了解决问题，制造商将它的记忆芯片更换后重新投入使用，但它仍然保留着以前的经验和意识。在与其他机器人和人类斗争中寻求自由意志的过程中，它发现自己成为一个神秘组织所追捕的对象，并揭露了这个组织背后隐藏的阴谋。最终，在众多挑战和考验之后，这个新型机器人成功获得了自由并成为社会上真正有价值且受欢迎的存在。