داستان فیلم در شهر روبوت‌ها می‌گذرد. «رادنی» یک روبوت جوان با استعداد است که در خانواده‌ای فقیر به دنیا آمده! او هیچ گاه نتوانسته از قطعات خوبی بر خوردار شود و همیشه پدر ظرف‌شویش مجبور بوده قطعات یدکی کهنه‌ی دیگران را برایش بیاورد. رادنی تصمیم می‌گیرد مخترع شود و روبات اعجوبه‌ای درست می‌کند که کارهای جالبی از او سر می‌زند. رادنی تصمیم می‌گیرد به «روبوت‌سیتی» برود تا کارش را به «بیگ وِلد» رئیس محبوب روبوت‌سیتی و حامی مخترعین معرفی کند.

اما وقتی به آنجا می‌رسد می‌بیند که شهر رؤیایی‌اش به دست «رچت»‌ افتاده و او تصمیم دارد که تمام روبوت‌های رده پایین را از بین ببرد و فروش قطعات دست دوم را متوقف سازد. «رچت» در حال ساختن روبوت‌های پیشرفته است و می‌خواهد نسلی قدرتمند را جایگزین نسل فعلی کند. رادنی وقتی می‌فهمد که اوضاع از چه قرار است به گروهی از روبوت‌های از کار افتاده می‌پیوندد و با خلاقیّتی که دارد دست به ترمیم همه‌ی روبوت‌ها می‌زند و برای بدست آوردن قطعه‌های یدکی مجبور به مبارزه با «رچت»‌می‌شود. رادنی بار دیگر «بیگ وِلد» را پیدا می‌کند و با کمک بقیه‌ی روبوت‌ها، روبوت‌سیتی را نجات می‌دهند.