Детектив Бан Шунсаку и его племянник Кэничи приезжают в мегаполис Метрополис, где социальное неравенство сочетается с широким использованием роботов в производстве. Их цель - расследование дела доктора Лоутона, которого обвиняют в незаконной торговле органами. В лаборатории доктора они обнаруживают девочку по имени Тима, которая оказывается киборгом с утраченной памятью. За ней ведется охота со стороны городских властей, причины которой неясны на момент обнаружения. Кэничи решает помочь Тиме