Hiro Hamada là cậu bé thiên tài đã tốt nghịệp trung học khi mới mười hai tuổi. Thay vì đi theo con đường học tập và nghiên cứu, cậu lại sử dụng bộ não siêu việt của mình vào các trận đấu rô bốt ăn tiền.

Song dưới sự khích lệ của anh trai, cậu đã phát minh ra công nghệ tuyệt vời, nhờ đó được nhận vào học tập tại Học viện công nghệ San Fransokyo. Một tương lai xán lạn đang chờ đón cả hai anh em.

Đúng vào thời điểm đó, anh trai Hiro tử nạn trong một trận hỏa hoạn, còn phát minh của cậu lại bị một kẻ lạ mặt đánh cắp. Cậu bé Hiro sẽ phải sẽ phải đối đầu với những biến cố này ra sao?