داستان فیلم در شهری در آینده به نام سان‌فرانسوکیو -ترکیبی از فرهنگ و جغرافیا و معماری دنیای شرق و غرب- اتفاق می‌افتد. قهرمان داستان، نوجوانی به نام هیرو هامادا، اعجوبه دانش رباتیک، روزی به همراه برادر بزرگترش، تاداشی، به کالج می‌رود و آنجا عاشق چیزی که در آزمایشگاه می‌بیند می‌شود. او برای این که ثابت کند که لیاقت ورود به دانشگاه را دارد باید چیزی اختراع کند و او موفق می‌شود ریز ربات هایی کاربردی را بسازد اما درست در شب ارائه اختراعش برادرش را در یک حادثه آتش سوزی از دست می دهد و با تنها یادگار برادرش که یک ربات عظیم الجثه است و دوستان صمیمی برادرش به دنبال عاملین آن حادثه مرگبار می روند و ....
