De rat Roddy woont in een veilige kooi in de dure wijk van Londen, tot op de dag dat hij door een inbreker door het toilet wordt gespoeld. Hij komt via het riool terecht in een ondergrondse wereld en wil zo snel mogelijk terug naar huis. Hij krijgt hierbij hulp van Rita, die hij heeft beloofd ruim te belonen als zij hem weer thuis weet te krijgen.

De film speelt zich af in de futuristische stad Metro City, waar Astro Boy is ontworpen door een briljante wetenschapper, die de robot met superkrachten ontwierp na het overlijden van zijn zoon. Astro Boy is dan ook naar zijn gelijkenis ontworpen. Echter, omdat de robot niet kan voorkomen dat zijn geestelijk vader het verdriet van zijn overleden zoon vergeet, loopt Astro Boy weg.