故事设定在未来世界，在一个庞大的高科技成人主题乐园中，有着拟真人的机器“接待员”能让游客享尽情欲、暴力等欲望的放纵，主要叙述被称为“西部世界”的未来主题公园。它提供给游客杀戮与性欲的满足。但是在这世界下，各种暗流涌动。部分机器人出现自我觉醒，发现了自己只是作为故事角色的存在，并且想摆脱乐园对其的控制；乐园的管理层害怕乐园的创造者控制着乐园的一切而试图夺其控制权，而乐园创造者则不会善罢甘休并且探寻其伙伴创造者曾经留下的谜团；而买下乐园的一名高管试图重新发现当年的旅程留下的谜团。

故事根据1973年的同名科幻电影改编。在遥远的未来，一座巨型高科技成人乐园建成，其中有西部世界，罗马世界，中世纪世界三大主题版块的机器人世界，它提供给游客杀戮与性欲的满足。这座巨大机械乐园的后台监控渐渐失去了对机器人的控制，游客被机器人杀死，所有想逃离者都被锁定。该剧的主题是：「人工智能获得自主意识」以及「未来世界的罪孽」。