I vendosur në qytetin futuristik të Metrosë, Astro Boy (Atom) është një robot i ri me fuqi të jashtëzakonshme i krijuar nga një shkencëtar i shkëlqyer në imazhin e djalit që kishte humbur. I paaftë për të përmbushur pritshmëritë e krijuesit të tij, Astro nis një udhëtim në kërkim të pranimit, duke përjetuar tradhtinë dhe një botë gladiatorësh robotësh, përpara se të kthehet për të shpëtuar Metro City dhe për t'u pajtuar me babain që e refuzoi.