Bạn Gái Người Máy Của Tôi mở ra một tiền đề khoa học viễn tưởng khi Tào Hiểu Minh ở mốc thời gian năm 2048 dành trọn tâm huyết chế tạo ra cô người máy Tiểu Hạ, rồi thực hiện chuyến du hành thời gian đưa cô trở về năm 2018. Tại thời điểm này, phiên bản Tào Hiểu Minh trẻ tuổi đang trải qua những chuỗi ngày cô độc và tẻ nhạt. Đúng vào dịp sinh nhật lần thứ hai mươi hai, sự xuất hiện bất ngờ của người máy Tiểu Hạ đã đảo lộn hoàn toàn nếp sinh hoạt thường nhật của Tào Hiểu Minh. Vẻ ngây thơ, vụng về nhưng không kém phần đáng yêu của cô gái cơ khí dần làm tan chảy trái tim khép kín của chàng thanh niên, thôi thúc anh quyết tâm cưu mang và đồng hành cùng cô. Càng gắn bó bên nhau, tình cảm giữa chàng trai người thật và cô bạn gái người máy càng trở nên sâu đậm, cho đến khi những bí mật về nguồn gốc thực sự của Tiểu Hạ dần phát lộ, đẩy mối quan hệ vào tình thế tiến thoái lưỡng nan. Tác phẩm điện ảnh Trung Quốc thuộc thể loại hài hước và khoa học viễn tưởng với thời lượng 90 phút, do Xu Zeyu làm đạo diễn và có sự tham gia của diễn viên Zhang Lijun.