「目覚めるのじゃ！ 世界最高のロボットよ！」お茶の水博士の声が科学省の一室でこだました。メトロシティ中のエネルギーを取り込み、まばゆい光の中でついにアトムが誕生する。世界最高のロボットがどんなに優れたものかとみな注目するが、アトムの心は生まれたばかりの子供と同じで、無邪気に暴れまわってはまわりの人々を困らせてばかり。そんな時、シティのエネルギーを供給しているジオワームが暴走を始めたのだ。ジオワームは放電を繰り返しつつ町の人々を恐怖に陥れていく。このままでは大変なことに！ その時、小さな影がジオワームを横切った。アトムだった。アトムは小さな体で巨大なジオワームを持ち上げた。湧き上がる歓声。その中でアトムはジオワームの声を聞く。「お腹がいっぱいで苦しいんだ…」ジオワームはバランスを崩してエネルギーを取り込みすぎたのだった。アトムは過多になったジオワームのエネルギーを自分の体に受け入れる。

火星の衛星ダイモスの採掘ロボットたちが突然人間の命令に逆らった行動を始めた。知らせを聞いてお茶の水博士はダイモスに向かう。留守を命じられたアトムだったが、こっそり宇宙船に忍び込み、一緒にダイモスに行く事に……。ダイモスは勝手に穴を掘りつづける採掘ロボットのために混乱に陥っていた。アトムは危険に晒された人間を救うが、その時にあることに気付く。採掘ロボットたちは穴を掘りつづけながらも、危険に晒された人間を救おうとしていたのだ。「採掘ロボットは壊れたんじゃない、なにかわけがあってあんな行動に出たんだ……」と思うアトム。しかし安全保障隊長のアーチャーは、人間に逆らったロボット達を故障したと思いこみ破壊しようとする。必死でロボットたちが反乱を起こした理由を探すアトム。そしてアトムは地中奥深くに眠っているある命の存在に気付く。(C)Tezuka Productions/SPEJ

学校に行き始めたアトムに友達が出来る。ケンイチ、タマオ、シブガキ、そしてひょんな事から親しくなった、姿を消せる不思議なロボット電光だ。五人は帆船遊びを通じて友情を深めていくのだった。ところが電光は悪党スカンクに操られている泥棒だったのだ。それに気付いたアトム達は電光の悪事を止めようとする。しかし電光は「これが成功したら学校にいかせてやる」と言うスカンクの言葉を信じ、秘宝ソロモンの冠を盗んでしまうのであった。警察に追われる電光、そしてスカンクは警察に目をつけられた電光を証拠隠滅のために爆破しようとする。爆弾を体に抱えたまま行き場を失い追いつめられていく電光。このまま爆発してしまうのか？(C)Tezuka Productions/SPEJ

虹の谷という場所に農園があった。天候の不安定なその地は、トリネコ博士の作った環境制御タワーに守られ、ベジタというロボット達がせっせと巨大野菜を作っていた。そこに加田里と言う青年が現れる。トリネコ博士の娘ミミはしだいに彼を兄のように慕うようになるが、実は加田里はロボット嫌いで、ロボットの評判を落とすためにこの土地にやってきたのだった。タワーを乗っ取り、虹の谷の地殻を変動させ自身を起こす加田里、巨大野菜は次々と枝から落ち、トリネコ博士に傷を負わせる。そして自身はしだいに虹の谷の周辺にまでおよび、ダムの決壊を誘発する。逃げ出した人々を前に、「すべてロボットの仕業だ！」という加田里。人々もその言葉を信じようとするが、そのころミミに助けを求められてこの地に来ていたアトムとベジタたちは虹の谷に残って農園を守ろうとしていた。(C)Tezuka Productions/SPEJ

徳川財閥の総師徳川は、天馬博士に死んだ息子ダイチを再現したロボットを造るように依頼する。徳川はそのロボットに自分の地位を継がせるつもりだったのだ。しかし父や人間を憎む記憶を持って再生されたダイチは、アトラスと名前を変えて人間を襲っていく。人間を襲うロボット出現に人々は恐怖する。アトムは人を襲わないようにとアトラスを説得しようとするがムダだった。そしてダイチは後継者を決める席で、自分こそがアトラスだと名乗り、徳川本社ビルを破壊していく。なにがダイチにそうさせるのか。その心は誰にもわからなかった。そしてついにアトムはアトラスと対決をする事に…。自分より優れたアトラスの前に苦戦するアトム。そのとき、2人の戦いを見つめる1人の人間に気付くアトム、天馬博士だった。そして、アトラスとの戦いの中で、アトムの中でトビオだった過去の記憶が蘇ってくる。(C)Tezuka Productions/SPEJ