과학청 장관, 텐마 박사의 꿈은 인간과 같은 마음을 가진 로봇을 만드는 일이다. 로봇 개발에 몰두해 자신과 시간을 보내주지 않는 부친에게 마음이 상한 토비오는 로봇 카를 타고 거리로 나섰다가 사고로 사망하고, 텐마는 아들의 마지막 소원을 들어주기 위해 어린이 로봇을 완성, 로봇에게 토비오라는 이름을 붙여 준다. 한편 텐마 박사의 로봇 설계도를 훔치는 데 성공한 발푸르기스 남작은 설계에 오메가 인자를 더한 악의 로봇, 아틀라스를 만들어 내는데 성공한다.