Мадокс-01 — новейшая разработка японского ВПК, боевой универсальный доспех, способный единолично противостоять слаженным действиям танкового взвода или небольшого объединённого формирования в городских условиях, а в перспективе, быть может, и заменить их. Но по стечению обстоятельств — в суматохе случайной аварии при транспортировке из военного полигона — Мадокс оказывается в цепких руках обычного японского студента технического колледжа, Кодзи Сугимото, и всё по тому же стечению обстоятельств сей наглец, не особо желающий расставаться с невероятной игрушкой, оказывается заперт в доспехе да в боевом режиме в центре Токио. При этом ему кровь из носа необходимо попасть на встречу с девушкой, а военным — безотлагательно вернуть перспективную разработку. Ну что может пойти не так?
Кэндзи Сасаки — член специального подразделения полиции в городе Мега-Токио по противодействию и борьбе с роботами-преступниками, называемыми «бумеры». Он отличный боец, но ему очень трудно даётся работа в команде, что впоследствии приводит к потери напарника. Ему назначают нового напарника по имени Ганс Кляйф. Примечателен тот факт, что за день до этого у Кэндзи случился конфликт с Гансом в местном баре. Но теперь Сасаки предстоит найти общий язык со своим новым напарником и научиться работать в команде.
Будущее. Ракетные механоиды обрели разум и начали охоту на людей. Спасаясь от механоидов, последний в мире унициклист Шалин решает укрыться в заброшенном городе-призраке, где встречает девушку Сёдзё.
Люди, считающие себя венцом творения, создают искусственную жизнь, полагая, что могут её контролировать. Но в один момент она начинает развиваться вне зависимости от их воли, оставляя людей далеко позади и отрицая возможность дальнейшего сосуществования. В этот момент рождается Мегаструктура, многоуровневый бесконечный лабиринт, в котором люди ведут постоянную борьбу за выживание. Однако в этой, казалось бы, безнадёжной ситуации, в сердцах людей ещё теплится надежда на будущее. Сетевые Терминальные Гены. Отыскавший их сможет подключиться к Сетевой сфере и остановить рост Мегаструктуры, но найдётся ли тот, кому это по силам.
Марис родом с Танатоса, и потому в шесть раз сильнее самого могучего землянина. Но от такой силы масса хлопот – надо все время быть острожной, чтобы что-либо не испортить, надо носить специальную защиту, чтобы не разваливалась мебель... Да и работу надо подыскивать с учетом своих выдающихся возможностей. Прежде Марис была профессиональным борцом, а теперь она - лейтенант Космической Патрульной Службы, гроза наркоторговцев и вымогателей...
История вращается вокруг четырнадцатилетнего мальчика Хиро Хамады, который в результате загадочного несчастного случая потерял своего родного брата Тадаси, и Бэймакса, персонального робота-компаньона, разработанного его братом. Действие фильма происходит в вымышленном городе, который сочетает в себе образы Сан-Франциско и Токио.