2019年，随着现代科技的高速发展，机器人已经普及到人类生活的各个方面。中央种子岛高中的机器人部只有两个成员，八汐海翔（木村良平饰）和濑乃宫秋穗（南条爱乃饰），他们都对掌上游戏和机器人有着极大的热情。但是，随着部员人数过少，机器人部面临着被废部的危机。小秋希望能用机器人部最大的梦想——参加东京市博览会的巨型机器人GUNVARL来获得经费。为了实现这个梦想，机器人部必须在ROBO-ONE大赛上取得优胜。经过一系列紧张刺激的比赛，机器人部最终存活下来，并且还吸收了在机械方面有着天赋的新成员日高昴（细谷佳正饰）。巨型机器人的建造进展顺利，充满梦想的未来也正向他们敞开，然而，九年前的事件却让种子岛笼罩在阴谋的阴影下……这部电影改编自志仓千代丸的原作。