평화로운 대도시에 언제부턴가 자동차의 폭주사고가 빈번하게 일어나고 이를 수상히 여겨 사고차량들을 조사하던 과학자 도운이 어느날 검은 밴을 탄 괴한에게 납치된 후, 도운의 쌍둥이 아들 하나와 두리는 그들이 타던 차가 로봇으로 변신할 수 있는 변신자동차 '또봇'이라는 것을 알게 된다. 아빠 도운이 아이들을 돌볼 수 없게 되는 상황을 대비해서 두 아들의 안전을 지켜줄 로봇을 만들었던 것. 아빠 외에는 자신들을 돌봐줄 사람이 없는 하나와 두리는 고아원에 가게 될까봐 아빠가 납치됐다는 사실을 숨기고 아빠를 직접 구해내기로 한다. 차량들의 폭주사고는 갈수록 더해가고 하나, 두리는 또봇X, Y와 함께 아빠를 납치한 검은 밴을 쫓게되는데...

수감중인 리모에게 양아들이 있었다는 사실을 알게 된 도운은 리모의 아들 세모를 집으로 데리고 와 함께 지내게 된다. 세모에게 잘 대해주던 하나와 두리는 세모가 악당 리모의 아들이라는 것을 알고 그때부터 세모를 은근히 멀리하고 경계한다. 한편, 경찰에 붙잡혔던 디룩은 아크니의 도움을 받아 탈출하고 아크니에게 세모를 이용해 또봇의 업그레이드 설계도를 빼내오라는 새로운 지령을 받게 된다. 상처 받은 세모 앞에 나타난 디룩은 리모가 감옥에 간것이 도운이 누명을 씌운 탓이라고 거짓말을 하고, 분노하는 세모에게 리모의 복수를 위해 또봇 엑스와 와이의 업그레드 설계도면을 빼오라 지시하는데...

악당들의 위협으로부터 대도시를 여러차례 구한 또봇은 대도시의 수호신으로서 사람들에게 사랑받게 된다. 이에 두리는 자신이 영웅이라고 생각해서 잘난척을 하게 되고 하나 역시 동조한다. 반면 아픈 동생 온달에게 힘을 주기 위해 가짜 모형 또봇을 만든 컴퓨터 천재소년 오공은 잘난척하는 두리에 의해 거짓말이 탄로나고 온달은 몸져 눕는다. 오공이 또봇에 대한 복수를 결심한 때에 디룩은 오공을 이용해 또봇을 없애버릴 계획에 들어간다. 오공이 만든 바이러스에 의해 또봇이 이상행동을 보이고 심지어 대도시에 피해를 주면서 또봇은 사람들의 마음에서 멀어지고, 디룩이 만든 가짜 타이탄의 행동을 진짜 타이탄으로 오인해 또봇은 경찰에 잡혀간다. 또봇의 횡포를 보고도 온달의 마음엔 또봇밖에 없음을 확인한 오공은 두리일행을 돕게 되고, 삼단 합체된 또봇 트라이탄의 활약으로 디룩의 계획은 수포로 돌아간다.

한동안 악당들은 잠잠하고 아이들이 무료해 하자 도운은 아이들에게 또봇과 함께 사회봉사를 할 것을 제안한다. 그래서 또봇은 등하굣길 교통정리, 배달 늦은 피자배달부 도와주기 등을 하게된다. 하나는 이런 일도 대도시를 지키는 일이라고 좋아하지만 두리는 예전에 비해 시시하고 매스컴도 못 타는 일에 의욕이 나지 않는다. 한편, 아크니에게 붙잡혀 가공할 무기인 사이클롭스와 코로나렌즈를 개발하고 있던 노교수는 코로나렌즈를 빼돌려 탈출하다 코로나 렌즈를 잃어버리고 맨홀에 빠지고 만다. 같이 있던 쪼꼬봇에게 메시지를 담아 도운에게 보낸다. 어느날, 봉사활동을 하다가 주인 없는 강아지로봇을 한 마리 발견한 하나, 두리, 세모는 이 로봇에 저장된 노교수의 메세지를 발견하게 되고, 노교수가 빠져있는 맨홀을 찾다가 노교수를 추적하던 아크니 로봇들과 맞닥뜨리게 되는데...

대도시를 큰 위기에서 구한 또봇들은 시민들에게 전에 없는 지지를 받게 된다. 도운과 노교수의 노력으로 더욱 업그레이드된 또봇 X, Y는 전보다 더욱 강력해진 공격모드와 멋진 위용으로 시민들의 인기를 독차지하게 된다. 한편, 아크니는 로봇폐기실에서 이전에 또봇에게 졌던 로봇들이 처참히 분쇄되는 모습을 격앙된 눈빛으로 응시하며 갈수록 강력해지는 또봇을 이곳으로 유인해 고철 덩어리로 만들 방법을 모색하게 되는데...