Roger, a Robin Hoodra hajazó, kóbor kutya és Belle, az elegáns, ám elkényeztetett cicus Robo Cityben, egy hipermodern metropoliszban élnek. Bár nem ismerik egymást, együtt keverednek bele a városukat sújtó kaotikus események sodrába, amikor a hipermodern metropoliszt üzemeltető robotok megvadulnak és átveszik az irányítást. A zűrzavaros történések közepette rákényszerülnek, hogy a túlélés érdekében félretegyék előítéleteiket, összefogjanak és fejest ugorjanak egy akciódús kalandba, amelyben nem kevesebb forog kockán, mint szeretett városuk sorsa.