Em A Família Mitchell e a Revolta das Máquinas, a jovem Katie Mitchell é aceita na faculdade de cinema dos seus sonhos e seu pai orgulhoso decide aproveitar essa conquista para realizar uma viagem em família, levando-a até à universidade e curtindo os momentos juntos em comemoração, antes da jovem sair de casa. Porém, os planos dos Mitchells são interrompidos quando os dispositivos eletrônicos do mundo repentinamente ganham vida e consciência, e se organizam para uma revolução robótica. O destino da humanidade por acaso acaba parando nas mãos dessa família improvável, e agora Katie, seu irmão mais novo e até seu cachorro, são os únicos capazes de reverter a situação de caos global. Com a ajuda de dois robôs amigáveis, todos os membros dessa família singular deverão trabalhar juntos para salvar um ao outro – e ao planeta – dessa revolta tecnológica, evitando um apocalipse robô, tentando lidar com seus próprios conflitos familiares.
