舞台は近未来の東京。続発する巨大作業ロボット・レイバーの犯罪に対抗するために、警視庁はパトレイバー(=パトロール・レイバー)隊を設立。そして、このパトレイバー隊に入隊した新米警察官が、高校を卒業したての泉野明。レイバーの操縦を任され、数々の難事件に立ち向かっていく。