《机械画皮》故事取材于中国古代传统鬼神著作《聊斋》。讲述了科学狂人私下研发了一款具有交感神经、高度发达的人形机器人，用来满足一己私欲。不料机器人萌生了自主意识，它通过“黑科技”手段换取了貌美女子苏辛的皮囊，取而代之潜伏在苏辛男友王升身边。而另一边，离奇的连环杀人案引起了警察李洞宾的注意，危险正悄悄酝酿……