A jövő Metro Cityében játszódik az Astro Boy, egy fiatal robot, akit egy zseni tudós, Dr. Tenma teremtett hihetetlen erőkkel. A pozitív „kék” energiával táplálkozó Astro Boy-ot a szuper erő, a röntgenlátás, a hihetetlen gyorsaság és a repülés képessége jellemzi. Acceptance felé vezető útjának megkezdése közben Astro Boy sok más színes karakterrel találkozik az út során. Bátorságos kalandjai során megtanulja az emberi létezés örömeit és érzelmeit, és megerősödik abban, hogy elfogadja sorsát. Végül megtudja, hogy barátai és családja veszélyben vannak, és Astro Boy felkészíti csodálatos szuperképességeit, majd visszatér a Metro Citybe bátor erőfeszítéssel, hogy mindent megmentsen, amiért felelősséget érez, és megértse, mit jelent hősnek lenni.