Plasat în viitorul Metro City, Astro Boy este un tânăr robot cu puteri incredibile creat de un om de știință strălucit pe nume Dr. Tenma. Alimentat de energia pozitivă „blue”, Astro Boy este înzestrat cu superforță, vedere cu raze X, viteză incredibilă și capacitatea de a zbura. Pornind într-o călătorie în căutarea acceptării, Astro Boy întâlnește mulți alți personaje colorate pe parcurs. Prin aventurile sale, el învață bucuriile și emoțiile de a fi uman, și obține puterea de a îmbrățișa destinul său. În final, aflând că prietenii și familia sunt în pericol, Astro Boy își mobilizează superputerile impresionante și se întoarce în Metro City într-un efort curajos de a salva tot ce îi eliberează, și de a înțelege ce înseamnă să fii un erou.