ดร.เทนม่า นักวิทยาศาตร์อัจฉริยะเจ้าของโครงการพัฒนาหุ่นยนต์ ได้เกิดอุบัติเหตุขึ้นกับ โทบิโอะ ลูกชายของเขา เขาจึงได้สร้างหุ่นยนต์เด็ก ชื่อ อะตอม โดยหวังว่าจะสามารถมาทดแทนลูกชายของเขาได้ แต่เจ้าหุ่นยนต์มีพลังมหาศาลและไร้เดียงสา ทำผิดพลาดหลายครั้ง ดร.เทนม่า จึงเผลอไล่มันไป เจ้าหุ่นจำเป็นต้องออกเดินทางไปในที่ต่างๆ ต้องพบเจอกับเล่ห์เหลี่ยมของคนเลว ละครสัตว์หุ่นยนต์ คนที่ใช้หุ่นยนต์ทำชั่ว
