Oscarbelönade regissören Chris Wedge tar oss med till en värld bestående av enbart robotar och mekaniska ting. Vi får följa den unge visionären Rodney då han ger sig av till Robot City i förhoppning att få träffa sin hjälte, den berömde uppfinnaren Big Weld. Rodneys resa tar en oanad vändning och blir till ett äventyr som kommer att bli livsavgörande både för honom själv och för robotvärlden.