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。
另一方面,伊索贝试图切断与爱上他的科梅的关系。他开始为一个因欺凌而自杀的哥哥赎罪。
在成功封住虫洞抵御外星人入侵十年后,人类从废墟中站了起来。他们忘记了恐惧,尽情狂欢,其中包括斯特克·潘特科斯特将军的儿子杰克(约翰·博耶加饰演)。