Доктор Тенма настолько одержим созданием робота с человеческой душой, что забыл о заботе к своему собственному сыну Тоби; и когда Тоби погибает в автомобильной катастрофе, горюющий отец стремиться создать модель робота, который был бы копией его умершего сына. Однако жизнь вскоре переворачивает все иначе и созданного им робота Тоби отвергает общество. Тенма, рассерженный, что Тоби так и не смог заменить ему родного сына, выгоняет его. Так начинается другая жизнь Тоби, который вскорости обретет имя Астробой, встретившись с гениальным ученым, доктором Элефаном...
В далеком будущем человечество освоило Вселенную и заселило множество планет. Мир и спокойствие обеспечивает военная мощь Титании - аристократического рода, который держит в страхе остатки свободных королевств и даже императора. Сама Империя существует лишь благодаря боевым кораблям Титании...