Robotboy is de nieuwste creatie van de wereldberoemde wetenschapper professor Moshimo. Uit vrees dat Robotboy zou worden gestolen door zijn aartsvijand Dr. Kamikazi en zijn belangrijkste handlanger Constantine om te worden gebruikt om de wereld over te nemen, vertrouwt professor Moshimo Robotboy toe aan de 10-jarige Tommy Turnbull, zijn grootste fan. Terwijl hij wordt beschermd door Tommy en zijn twee vrienden Lola en Gus, of 'G-man' zoals hij zichzelf noemt, leert Robotboy zich te gedragen alsof hij een echte jongen is.
