После трагической гибели сына Тоби в автокатастрофе одержимый учёный доктор Тенма создаёт робота-андроида, точную копию мальчика. Но общество не принимает искусственного ребёнка, а разочарованный отец сам отрекается от него. Изгнанный робот, получивший имя Астробой, находит нового наставника — доброго доктора Элефан. Обладая человеческой душой и невероятной силой атома, юный герой вступает в борьбу со злом, отправляясь в рискованные приключения и противостоя коварным врагам, угрожающим миру.