로봇들이 살아가는 세상, 작은 마을 리벳타운에서 식기세척 로봇의 아들로 태어난 로드니는 위대한 발명가 빅웰드를 동경하며 발명가의 꿈을 키운다. 아버지를 돕기 위해 만든 발명품이 말썽을 일으키자, 로드니는 빅웰드를 직접 만나 자신의 발명품을 선보이겠다며 대도시 로봇시티로 향한다. 하지만 빅웰드 사는 이미 새 경영자 라쳇의 손에 넘어가 있었고, 라쳇은 낡은 로봇들을 위한 부품 생산을 중단한 채 값비싼 업그레이드만 팔아 치우려 한다. 거리로 쫓겨난 로드니는 수다쟁이 펜더와 구식 로봇 친구들 '러스티'를 만나 이웃의 고장 난 로봇들을 고쳐 주기 시작하고, 고철로 버려질 위기에 놓인 로봇들을 지키기 위해 거대 기업에 맞설 계획을 세운다.