В Министерстве науки увлечённый профессор Доктор Очаномизу вместе со своими коллегами пытается вернуть к жизни Атома — первого робота с человеческим сердцем. Могучий Атом / Астробой является главным творением загадочного профессора Уматаро Тэнма Тэнмы, создавшего андроида взамен своего погибшего сына Тобио Тэнма. Однако Тэнма по необъяснимой причине отключил своё детище и бесследно исчез, а Очаномизу не намерен позволить столь значимому научному прорыву пропасть впустую.
Несмотря на облик девятилетнего мальчика, Атом обладает не только невероятной силой и интеллектом, но и удивительной совестью, а также состраданием, не уступающим человеческому. Увы, вскоре механический мальчик сталкивается с неприятием и узнаёт, что далеко не все столь же радушны, как Очаномизу. Хотя роботы уже прочно вошли в жизнь общества, к ним относятся лишь как к инструментам, а порой видят в них и вовсе угрозу господству человечества.
Мечтая о мире, где люди и роботы смогут процветать бок о бок, Атом посвящает свою жизнь защите обеих сторон, стремясь пробудить в них стремление к искренней дружбе.
