Robotboy ist ein süßer, topaktueller Kampfroboter, der davon träumt, ein richtiger Junge zu werden. Robotboy wurde vom weltberühmten Wissenschaftler Professor Moshimo entwickelt und hat die Fähigkeit, sich in eine Kampfmaschine zu überaktivieren, die ganze Armeen vernichten kann. Dies zieht die teuflische Aufmerksamkeit von Superschurken auf sich, die die Kräfte von Robotboy nutzen wollen, um die Welt zu versklaven. Also schickt Moshimo Robotboy weit weg, um mit seinem größten Fan, Tommy Turnbull, in der friedlichen Bay Area zu leben. Hier erlebt der kleine Bot das Leben aus der Sicht eines Kindes, das in einer echten Familie aufwächst. Es liegt an Tommy und seinen Kumpels, der superreichen Lola und dem superwiderlichen Gus, den mächtigsten Kampfroboter der Welt zu beschützen. Und das ist keine leichte Aufgabe, wenn zu den Superschurken ein verrückter Klon-Wissenschaftler, ein verdrehter Partyzauberer und ein geistesgestörter Milliardär mit einem riesigen Orang-Utan-Kumpel gehören …