En un futuro no muy lejano, las personas más ricas del mundo disfrutan de estancias vacacionales en un mega parque de atracciones que les ofrece cumplir sus fantasías en distintas épocas. El parque esta dividido en distintas temáticas: el Imperio Romano, la Edad Media y el Salvaje Oeste. Cada atracción, Pompeya, Medievalworld y Westworld están habitadas por androides diseñados para comportarse según cada tema, desde soldados romanos, valientes caballares a temibles pistoleros.
Pero durante las vacaciones de los dos amigos, Peter Martin (Richard Benjamin) y John Blane (James Brolin), el parque sufre una avería y los androides comienzan a dañar a los huéspedes. Uno de ellos, Gunslinger (Yul Brynner), el pistolero más temido de Westworld comienza a perseguir a los dos amigos por el parque para acabar con sus vidas.
