De actie speelt zich af in een alternatieve realiteit, waar sinds het begin van de jaren tachtig in Japan enorme robots worden vervaardigd, die de algemene naam 'Labors' hebben gekregen omdat ze zich bezighouden met civiel werk zoals de bouw. De proliferatie van deze robots leidde tot de noodzaak om politie-eenheden op te richten die daarin gespecialiseerd waren, en om politie-eenheden op te richten die gebruikt konden worden om de anderen te controleren, de 'Patlabors'. Het verhaal begint in 1998 en concentreert zich op de tweede speciale voertuigdivisie van de politie van Tokio.