Il film, sceneggiato da Katsuhiro Ōtomo, si ispira alla pellicola di Fritz Lang del 1927 ed è basato sull'omonimo manga di Osamu Tezuka del 1949. La storia è ambientata in un mondo popolato da umani e robot che convivono senza alcuna armonia. I robot infatti godono di molti meno diritti rispetto agli umani, svolgono i lavori più umili e disparati, e non possono spostarsi tra le diverse zone della città se non esibendo permessi speciali. Il giovane Kenichi è in viaggio in compagnia di suo zio Shunsaku Ban, un investigatore privato che segue le tracce del dottor Laughton, scienziato pazzo sospettato di traffici illeciti. I due giungono nella città-stato di Metropolis, governata dal Presidente Boone e dal Duca Re, proprio nei giorni in cui è stato inaugurato l'immenso grattacielo Ziggurat, simbolo del potere. Il duca, all'insaputa di tutti, è in combutta con Laughton e gli ha impartito l'ordine di costruire un androide con l'aspetto della defunta figlia, perché sia l'essere perfetto che una volta ultimato governerà Metropolis dall'alto dello Ziggurat.
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