Alors qu'une nouvelle journée fantastique se déroule à Westworld – un immense parc isolé où les visiteurs paient le prix fort pour partager des aventures dignes du Far West avec des androïdes « hôtes » –, le programmeur en chef Bernard Lowe alerte le fondateur du parc, le Dr Robert Ford, de comportements anormaux chez certains hôtes récemment reprogrammés. Pendant ce temps, à Sweetwater, une ville de Westworld, Dolores, la fille d'un éleveur, croise un pistolero nommé Teddy dans la rue. Leur histoire, jusque-là prévisible, est bouleversée par l'apparition d'un impitoyable Homme en Noir, puis par la rencontre inattendue d'un hôte secondaire avec un artefact du monde extérieur.