Metrópolis é uma grande cidade-estado povoada por humanos e robôs, coabitantes de uma sociedade estritamente segmentada. No meio do caos criado pelas facções antis robôs, o detective Ban Hunsaku e o seu ajudante Ken'ichi procuram o cientista rebelde Dr. Laughton. Mas quando o encontram, o seu laboratório secreto é destruído por um incêndio em circunstâncias sinistras e, em vez disso, Ken’ichi encontra Tima, uma bela jovem desprovida de memória e de fala, aparentemente desamparada no local. Mal sabe ele que Tima é uma nova androide de topo criada para dominar Metrópolis e que por detrás da sua criação residem as ambições de um homem poderoso e o seu desejo feroz de resgatar uma figura trágica do seu passado.