En 2026, Metropolis est une mégapole dans une société dystopique divisée en une ville haute, où vivent les familles intellectuelles dirigeantes, dans l'oisiveté, le luxe et le divertissement, et une ville basse, où les travailleurs font fonctionner la ville et sont opprimés par la classe dirigeante. Maria, une femme de la ville basse, essaie de promouvoir l'entente entre les classes, et emmène clandestinement des enfants d'ouvriers visiter la ville haute ; le groupe se fait repousser par les forces de l'ordre, mais Freder Fredersen (Gustav Fröhlich), le fils du dirigeant de Metropolis, tombe amoureux d'elle. En descendant dans la ville basse pour la retrouver, il voit un ouvrier épuisé défaillir à son poste de travail, le rythme imposé par les machines étant trop élevé, une violente explosion se produit sur la « machine M », tuant des dizaines de travailleurs. Dans la fumée, Freder voit la machine M se transformer en Moloch, une divinité monstrueuse à laquelle les travailleurs infortunés sont sacrifiés.