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故事发生在16世纪。丹妮尔从小和父亲相依为命，但父亲迎娶继母罗米拉后，很快出意外身亡，丹妮尔成了灰姑娘，但依旧坚强独立、热爱生活。机缘巧合之下，丹妮尔与法国王子亨利相遇，还从绿林大盗手中救了王子一命，两人彼此倾心，王子更想为她拒绝家中安排的政治婚姻。但继母得知这一切后，处心积虑想让自己长女玛格丽特嫁给王子，还谎称丹妮尔只是家中女仆。王子听信了继母谎言，愤怒地放弃了丹妮尔……

一个运气不佳的自行车手迈尔斯某天偶然发现一只先进、机器、军用的机器狗A.X.L.，其心脏是真狗的心脏，其他部位装备新一代人工智能。迈尔斯和AXL在日常交往中逐渐增进感情，而无赖军事科学家要不顾一切将AXL捉回，迈尔斯与他的梦中情人、足智多谋莎拉组队，为保护他的新朋友，踏上了一段史诗般的冒险旅程。