A Westworld, un parc d'attractions dernier cri, les visiteurs paient des fortunes pour revivre le frisson de la conquête de l'Ouest. Dolores, Teddy et bien d'autres sont des androïdes à apparence humaine créés pour donner l'illusion et offrir du dépaysement aux clients. Pour ces derniers, Westworld est l'occasion de laisser libre cours à leurs fantasmes. Cet univers bien huilé est mis en péril lorsqu'à la suite d'une mise à jour quelques robots commencent à adopter des comportements imprévisibles, voire erratiques... Cette deuxième saison suit Dolores et les autres hôtes dans leur prise de conscience, tout en suivant simultanément les histoires des survivants humains encore piégés dans le parc...