Le professeur O'Shay a crée le plus surprenant des robots qui ait jamais existé : Astro Boy ! Mais alors qu'il rêve de découvrir le monde et de se faire des amis, l'enfant-robot doit prouver qu'il sait protéger les humains. Sa première mission : empêcher un monstre surpuissant de détruire la ville de MétroCity...