Berlatar di Metro City yang futuristik, Astro Boy berkisah tentang robot muda dengan kekuatan luar biasa yang diciptakan oleh seorang ilmuwan brilian dengan citra putranya yang telah hilang. Tidak dapat memenuhi harapan pria yang berduka, pahlawan kita memulai perjalanan untuk mencari penerimaan, mengalami pengkhianatan dan dunia bawah gladiator robot, sebelum dia kembali untuk menyelamatkan Kota Metro dan berdamai dengan ayah yang telah menolaknya.