Ve Westworldu – obrovském zábavním parku, kde hosté neváhají vynaložit horentní sumy za to, že prožijí s tamními robotickými hostiteli dobrodružství ve stylu Divokého západu – probíhá další den plný fantazie. Přední programátor Bernard Lowe však upozorní zakladatele projektu dr. Roberta Forda na případy nezvyklého chování, které zaznamenal u několika nedávno přeprogramovaných hostitelů. Ve westworldském městečku Sweetwater se mezitím farmářova dcera Dolores setkává na ulici s pistolníkem jménem Teddy. Jejich načrtnutý příběh je však narušen příchodem nelítostného Muže v černém a posléze také improvizovaným setkáním hostitele s artefaktem z vnějšího světa.

Dvojice návštěvníků – William, který se chystá do parku poprvé, a stálý klient Logan – přijíždějí do Westworldu s odlišnými očekáváními a plány. Bernard a Theresa Cullenová, která odpovídá za zajištění kvality Westworldu, debatují o tom, zda jsou nedávné anomálie hostitelů nakažlivé. Inženýr Elsie Hughes, který dohlíží na chování hostitelů, mezitím vyladí emoce Maeve, bordelmamá ze sweetwaterského nevěstince, aby se vyhnul odvolání. Arogantní programátor Lee Sizemore předloží svůj poslední scénář týmu, ale doktor Ford má jiné představy. Muž v černém povolává odsouzeného muže Lawrence, aby mu pomohl odhalit nejhlubší tajemství Westworldu.

Elsie a Stubbs míří ve snaze najít chybějící hostitele do hor. Teddymu je přidělen nový příběh o jeho původu, díky němuž se musí vydat po stopách nového viníka a nechat Dolores ve městě Sweetwater samotnou. Bernard vyšetřuje příčiny šílenství a halucinací u hostitelů. William objeví atrakci, kterou by rád vyzkoušel, a zatáhne k tomu i Logana.

Dolores se připojí k Williamovi a Loganovi při hledání pokladu v nehostinné krajině. Muž v černém najde s pomocí Lawrence klíčovou stopu v bludišti slepých uliček. Dr. Ford a Theresa debatují o budoucnosti parku. Maeve sužují opakující se vize.

Dolores, William a Logan dorazí do Pariahu, města postaveného na dekadenci a hříchu – a jsou pověřeni nebezpečným posláním. Muž v černém se ve snaze najít cestu bludištěm setkává s nečekaným spojencem.

Maeve se ve snaze dosáhnout osvícení pokouší okouzlit Lutze. Elsie odhalí možnou sabotáž, zatímco Bernard hledá klíče k odchylkám v sektoru, který je dávno považován za opuštěný. Theresa zpochybňuje Fordovo vedení, zatímco Lee narazí ve Westworldu na nováčka. Muž v černém a Teddy se ve snaze překročit hranici dostanou do konfliktu s vojenskou jednotkou Unie.

S Theresinou pomocí se Charlotte snaží odhalit závažné nedostatky Fordových výtvorů. William, Dolores a Lawrence projíždějí zrádným územím. Maeve dá Lutzovi a Sylvesterovi ultimátum. Bernard, který je zatlačen ke zdi, zvažuje další kroky.

Ford nařídí zdráhajícímu se Bernardovi, aby vykonával svou práci jako obvykle. Maeve si chce změnit svůj scénář. Pro Dolores je stále těžší oddělit sny od reality. Teddyho sužují temné vzpomínky, zatímco Muž v černém vzpomíná na utrpení, které ho přivedlo do tohoto kritického okamžiku.

Maeve se obrátí na dlouholetého sweetwaterského psance Hectora se smělou nabídkou. William se snaží přesvědčit Logana, aby mu pomohl osvobodit Dolores. Teddy a Muž v černém se dostávají blíž k tomu, co hledají. Stubbsovo podezření roste. Ford varuje Bernarda, aby nehledal odpovědi na otázky, které je lépe nechat nevyřčené.

Ford představí svou vizi nového odvážného příběhu. Dolores se díky Bernardovi a Muži v černém konečně vyrovná s tím, kým skutečně je. Maeve dává do pohybu svůj plán na osvobození, zatímco Westworld čelí velkému převratu.

Role ve Westworldu se obrátily. Lidé, kteří zneužívali výtvory ke svým zvrhlým choutkám, se nyní stávají jejich oběťmi. A hranice jejich omezeného světa výtvory v jejich cestě za pomstrou rozhodně nezastaví.

Sledujeme začátky Williama, když se rozhodl investovat do parku. Dolores vzpomíná na to, že kdysi navštívila svět mimo park. Zatímco Maeve je rozhodnutá najít svou dceru, Dolores shání posily, aby začala svůj boj proti lidem.

Dolores je odhodlaná přežít všechny nástrahy světa, ať už toho ve Westworldu, nebo mimo něj. Je však přesvědčená, že ne všichni si přežití zaslouží. Poprvé se také vydáváme do dalšího z Delosových parků inspirovaného koloniální Indií.

Kdo je vlastně James Delos? Opět se vydáme do minulosti, kde budeme svědky Delosova tajného projektu, který má na starosti mladý William. V současnosti pak sledujeme Williama, který pokračuje ve Fordově hře, která se značně vyostří. Bernard se zatím snaží vzpomenout na to, co se odehrálo v tajné laboratoři.

Maeve, Lee, Hector a Armistice se ocitají v Shogun Worldu. Dolores má pochybnosti o Teddym a musí učinit zásadní rozhodnutí. Karl Strand mezitím zjišťuje, že s výtvory je něco v nepořádku.

Maeve pokračuje v pátrání po své dceři. Dolores se připravuje na svůj další krok. Muž v černém je přemlouván dcerou, aby odešel z parku a Elsie s Bernardem se snaží zjistit, kde se stala chyba.

Ve ústředí parku vypukne chaos, když Dolores a další výtvory započnou své řádění. Bernard připojený ke Kostře se shledává s Fordem, jehož vědomí do ní bylo přeneseno. Maeve se snaží zachránit znovu nalezenou dceru, ale opět ji čeká střet s Mužem v černém.

Akečeta vypráví Maevině dceři svůj příběh, jak došel k prozření a snažil se i ostatním indiánům odhalit pravdu. V současnosti odveze zraněného Muže v černém do indiánského tábora, zatímco Maeve je v Mese prováděna diagnostika.

Muž v černém se po setkání s dcerou Emily snaží vyrovnat se svou minulostí. Bodu zlomu dosáhne i Teddy, který se nedokáže smířit s tím, že ho Dolores změnila. Bernard se chce za každou cenu zbavit Fordova vlivu a Charlotte naplánuje, jak zabít všechny výtvory.

Ve finále druhé série míří všechny výtvory do Dálavy.