John Brown vive en Riverton, Ohio, con su sobrina Penny y su mascota Brain. Soñando con ser policía, John trabaja como guardia de seguridad en el laboratorio de robótica de Bradford. Artemus Bradford y su hija Brenda están diseñando un pie robótico realista como parte del Programa Gadget, diseñado para añadir agentes androides al Departamento de Policía de Riverton. Sanford Scolex, un magnate, roba el pie para construir un ejército de androides con su tecnología, asesinando a Artemus en el proceso. John persigue a la limusina de Scolex en su utilitario, pero ambos vehículos se estrellan. John es dado por muerto al ser reventado en su coche por el palo de dinamita de Scolex disfrazado de cigarro, pero una bola de bolos lanzada por la explosión del coche destruido cae en la limusina y aplasta la mano izquierda de Scolex. Scolex recibe una garra mecánica de su socio Kramer, adoptando el alias de "Garra".

Brenda decide convertir a John, que estuvo a punto de morir a causa de las intensas heridas provocadas por la explosión del coche, en el primer sujeto de pruebas del Programa Gadget. John es transformado en un cyborg que lucha contra el crimen, con el alias de "Inspector Gadget", que es alimentado por un chip de control. John recibe una orientación por parte de Brenda, que sale terriblemente mal, y también recibe una lección de un gurú. Sin embargo, la lección acaba en fracaso cuando John emascula accidentalmente al gurú. Le ayuda el Gadgetmóvil, un coche robótico con una IA parlanchina, y un día, a pesar de que al principio le cuesta utilizar sus nuevos artilugios, Gadget consigue detener a dos delincuentes que intentaban robar un coche.

En un baile benéfico, Scolex se acerca a Brenda, tras conocerla en Harvard, y la invita a trabajar para él en su propio laboratorio. Brenda acepta, sin saber que Scolex planea robar sus ideas y diseños tecnológicos. Poco impresionado con Gadget, el jefe de policía Quimby le asigna tareas de poca importancia en lugar de investigar el asesinato de Artemus. Molesto por no ser tomado en serio, Gadget investiga por su cuenta, encontrando una pieza de chatarra que más tarde conecta con Scolex, con ayuda de Penny.

Claw utiliza la investigación de Brenda para construir su propio androide, "Robo-Gadget", enviándolo a arrasar con Riverton para inculpar al verdadero Gadget. El propio Gadget se infiltra en el laboratorio de Claw para recuperar el pie, pero es atrapado y desactivado cuando Claw rompe su chip. Sykes, el secuaz de Claw, abandona a Gadget en un depósito de chatarra y se le encarga la tarea de deshacerse del pie. Brenda se encuentra con su propia doble robótica, Robo-Brenda, que confirma que Claw robó el pie y asesinó a su padre. Brenda, Penny, Brain y el Gadgetmóvil rastrean a Gadget hasta un desguace. Un beso de Brenda despierta a Gadget, demostrando que su voluntad puede controlar su nuevo cuerpo, independientemente de si el chip es necesario o no.

Después de dejar a Penny y a Brain en su casa, Gadget y Brenda persiguen la limusina de Claw y Robo-Gadget. Gadget y Robo-Gadget se caen del techo y se baten en duelo en un puente, hasta que Gadget le quita la cabeza a este último, arrojándola al río, aunque el cuerpo de Robo-Gadget huye. Brenda estrella el Gadgetmóvil contra la limusina de Claw, pero es tomada prisionera. Claw intenta escapar en un helicóptero, pero Gadget aparece usando su sombrero de helicóptero para interceptarlo. Claw lo destruye y Gadget se queda colgado de los esquís de aterrizaje. Gadget deconstruye un bolígrafo que tiene en el dedo (uno de sus artilugios) y lanza la cámara de tinta metálica, haciéndola rebotar y haciendo que golpee el botón de la garra de Claw, haciendo que se cierre con una pinza y rompa el joystick del helicóptero y lo deje fuera de control. Brenda salta del helicóptero a la espalda de Gadget, pero caen por la ladera del rascacielos de Scolex, utilizando un parasol para aterrizar a salvo. Claw se lanza en paracaídas, pero aterriza en el Gadgetmóvil y es capturado por éste. La policía llega para detener a Gadget, pero Penny aparece con un Sykes arrepentido y reformado, que confiesa a la policía los crímenes de su jefe. Saludado y reconocido por Quimby como un verdadero miembro del cuerpo de policía, Gadget se marcha con Brenda y Penny, mientras Claw jura vengarse mientras se lo lleva la policía. Gadget comienza una relación con Brenda.