很久很久以前,位于天空的白之王国和位于地上的黑之王国,一边保持着〈均衡〉一边进行着〈循环〉。但在某一时刻,强大的暗之王出现了。暗之王在侵略白之王国的同时,为了讨伐眼中钉巴尔而提议结下盟约。光之王艾莉丝,相信了使者阿德尔所说的盼望〈均衡〉的言语而结盟。即使在遭到阿德尔袭击之后,艾莉丝仍然相信斩杀了阿德尔的暗之王子,并立下一同为世界带来和平的〈约定〉。但两人的〈约定〉却遭到暗之王的践踏。不只是白,就连黑也企图毁灭的暗之王。发觉这一点的暗之王子,在地底发出哀叹之后,得到了飞越天空的力量,前往艾莉丝所在之处。暗之王子在镇压暗之军势,向艾莉丝伸出手的同时,一个世界宣告了终结……。在未来世界,由于痛失爱子,天才科学家天马博士(尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage 配音)创造出了机械人阿童木(弗莱迪·海默 Freddie Highmore 配音),想以此来作为儿子的替身,寻找安慰。虽然,阿童木拥有博士儿子的情感和记忆,而且先进的程序还在不断完善其情绪,并让他富有同情心。可是,博士始终无法接受失子之痛,对阿童木也不能正确对待,并认为他不是人类而将其抛弃。阿童木沦落为无家可归的流浪儿,而且还备受军方的四处通缉,并最终被抓住。军方要求天马博士拿掉阿童木的能源,让它变成军方机器人的能源配备。在最后时刻,天马博士突然醒悟,并协助阿童木逃走。面对军方的围追堵截,阿童木奋起反抗,最终一场惊世大战一触即发。在不断的旅行过程中,阿童木也逐渐成长,他也接受了自己这机械与人类结合的设计,并肩负起全人类生死存亡的重任。。