八年前的一場車禍，澈底改變了威廉的人生。他的爺爺失蹤至今下落不明，爸爸在車禍中受重傷，半身不遂終生以輪椅代步，媽媽依照爺爺之前的指示，帶著一家三口搬到挪威。威廉不理解為什麼爸媽對於車禍絕口不提，也不懂爸爸為什麼變得偏執多疑，禁止他接觸最喜歡的密碼學，甚至連報紙上的填字遊戲都事先剪下，更想不透全家改名換姓的原因，威廉只能逼自己習慣並且低調度日。
面對陌生的環境，威廉選擇退回自己熟悉的密碼世界，偷偷的製造各種機關，並計畫前往科學史博物館，一睹傳說中「不可能破解的密碼展」。來到博物館卻因為參觀人數達上限暫時關閉，威廉說什麼也不願放棄，便找到機會混進去，竟陰錯陽差的被拉上臺挑戰密碼筒，而一切就在威廉破解密碼筒後風雲變色。
密碼筒破解的消息迅速傳遍挪威，爸媽得知後立刻打包行李準備走人，還來不及向威廉解釋，他們的家就遭到爆炸攻擊，等到他醒來，發現自己已在轎車後座，前往聽也沒聽過的人類進化研究所。原來這個機構是威廉的爺爺在1967年和三名好友於倫敦創辦，致力於以人工智慧和生物科技增進人類福祉。
威廉一進到研究所就看到各式各樣的機器人，像是喜歡看電影的「真空吸塵器」、會說話的房門等，這些詼諧幽默的機器人讓他好像回到熟悉的家一般自在。而每個進入研究所的「候選人」都有一顆密碼球，密碼球有十個等級，每進階一級就能夠進入研究所中相對應的單位，就像一把鑰匙；威廉對密碼球愛不釋手，迅速晉級的他，很快就受到研究人員的注意。
威廉在研究所中的突出表現，讓他有更多機會參與訓練課程、了解過去，這才知道原來爺爺當年成立研究所的真正目的，是為了避免人工智慧金屬――鎏(音同「流」)銳錪落入壞人手中。就在威廉愈來愈了解這個研究所時，無法解釋之處也逐一浮現：在挪威的密碼展中，竟是人類進化研究所專門為引誘威廉上鉤所安排，他們到底是敵是友？研究所每年都會送走一批「候選人」，但從來沒有人知道他們的下落，他們究竟被送到哪兒了？一位神祕的老婦人總是偷偷觀察他，她究竟是誰？更驚人的是，自己身上竟含有49%的鎏銳錪，而爺爺居然是偷走鎏銳錪的嫌疑犯？威廉能否順利看出事件關聯，破解一連串的謎團？
