本作主人公冈部伦太郎（宫野真守 配音）是个患有严重中二病的大学生，自称为“凤凰院凶真”的他和伙伴们组成了“未来发明研究所”，在位于秋叶原的一个简陋实验室内进行各种古怪发明和调查。
2010年7月28日这天，冈部和青梅竹马真由理（花泽香菜 配音）一同去了科学讲义会场，在那里，他们遇见了天才少女牧濑红莉栖（今井麻美 配音）。让人意想不到的事情发生了，冈部在会馆楼道内听到一声惨叫，他闻声而至，发现了倒在血泊中的牧濑。冈部用手机短信将这件事告诉好友桥田至，这个举动，让世界都颠覆了。实验室里那个所谓的“未来道具”，竟然真的可以左右世界的进程，冈部自此成了孤独的观测者。
这一切都是命运石之门的选择。
2019年，现代科技高度发达，机器人普及到人类世界的方方面面。中央种子岛高中机器人部，是一个只有两个人的小团体，痴迷于掌上游戏的八汐海翔（木村良平 饰）和超级喜欢机器人的部长濑乃宫秋穗（南条爱乃 饰），面临因人数过少而废部的局面。小秋梦想带着本部最大的梦想——等高大小的机器人GUNVARL参加来年举行的东京市博会。为了顺利征得经费，机器人部必须在ROBO-ONE大赛上取得优胜。峰回路转、紧张刺激的比赛后，机器人部顺利存活，还吸纳了在机械方面拥有极高天赋的日高昴（细谷佳正 饰）入部。巨型机器人的建造有条不紊地进行着，瑰丽的梦想恣意绽放，而阴谋的黑影也悄悄笼罩种子岛，这一切全与九年前的事件息息相关……
本片根据志仓千代丸的原作改编。
我闻悠太（梶裕贵 配音）是一位胸怀大志的高中二年级学生，他的理想就是一夜暴富。为了实现自己的梦想，悠太一直经营着一个名为“轻轻松松破假象”的人气博客，致力于用科学的方式来解释一切超自然灵异现象。这个博客的存在令一波古怪而又狂热的角色们走到了一起。
天真浪漫，能够和人迅速拉近距离的灵媒成泽棱歌（佐仓绫音 配音）、在网络上有着极高人气的占卜师相川实优羽（吉田仁美 配音）、冷若冰霜的黑魔术代行红之亚里亚（泽城美雪 配音）、能够预知未来的工口漫画家西园梨梨花（能登麻美子 配音），在这些怪人的围绕之下，悠太还能够理直气壮的表示，超自然现象并不存在吗？
