세상을 더욱 살기 좋은 곳으로 만들고 싶다는 꿈과 뛰어난 발명재능을 가진 청년 로봇 로드니가 로봇시티에 도착한다. 롤러코스터 보다 재미있고 신기한 교통 수단 크로스타운 특급을 타고 그가 찾아간 곳은, 세상을 위해 헌신해온 위대한 발명가이자 자신의 우상인 빅웰드가 운영하는 빅웰드 기업. 하지만 그곳은 빅웰드 대신 악랄한 경영자 라챗이 장악한 상태.
라챗은 엄마인 마담 가스캣과 짜고 값비싼 업그레이드 부품을 강매하는 한편, 가난한 낡은 로봇들을 쓸어버리고 최첨단 로봇만의 새로운 도시를 만들려는 음모를 꾸미고 있었다. 빅웰드를 찾아 헤매던 로드니는 고장을 달고 살지만 언제나 유쾌한 팬더와 절친한 친구가 되고, 라챗의 음모로 인해 목숨이 위태로워진 팬더와 친구들을 고쳐주면서 영웅이 되어간다.
이런 가운데, 라챗의 부하이며 빅웰드 기업의 중역인 캐피와 사랑에 빠진 로드니는 그녀의 주선으로 빅웰드를 만난다. 그러나 라챗의 교활한 계략으로 빅웰드와 캐피 뿐 아니라 모든 낡은 로봇들이 용광로 속에 녹아버릴 위기에 처한다. 이에 로드니와 친구들은 극악무도한 라챗 일당에 맞서 세상을 구하기 위해 기상천외한 작전을 세우는데…