少年达夫有一个“机械人之梦”，但身为宇宙飞行员的其母则不喜欢机械人。惠里香坚持以血肉之躯来参与一次危险性极高的升空旅程，结果发生意外，达夫在灾场找回惠里香，后在阿童木的协助下，母子终于脱险。事后，惠里香不再反对达夫追寻其“机械人之梦”，母子间的鸿沟终消失。

空缺

阿童木和夕子来到“恐龙湖”追查有人非法遗弃废物一事，期间阿童木认识了来找神秘恐龙的冒险家沼田，另一方面夕子则被非法弃置废物的坏蛋女子三人组禁固，阿童木和三人组激战之时，湖中的怪物突然出现，三人组大惊之下落网。事件解决后，沼田不再做冒险家，决心为治理被污染的环境出力。

玛柔拉王国公主佳雅来到“大都会”，但却遇上野心家察图的狙击，阿童木等少年助他逃命，期间里诺对她发展出一份特别感情。经一轮惊险刺激的追逐，察图终被警官多华斯拘捕。佳雅完成“大都会”的行程，要返回故国，里诺显得依依不舍。

阿童木在一次阻止人造卫星坠落地球的行动中受伤失忆，为落寞的科技天才般因所救。在阿童木的乱打乱撞下，般因寻到自己昔日的发明品，勾起苦恼的回忆。这时，另一人造卫星快要撞落地球，茶水博士及时唤起阿童木的记忆，般因亦重拾信心，与阿童木一齐行动，以自己的发明品修理好失控的人造卫星，挽救了人类的一场灾劫。

天马博士的复制机械人“影子”为探索人类的“心灵”，造出玩具熊比亚来收集资料。比亚以特别的电波迷惑人类，连阿童木的好朋友健仔也成为受害人。辗转间，阿童木和巨大的比亚对决，在危急关头，健仔忆起真正的友情，破解了比亚的电波。影子计划失败，但却对人类的友情有更深入的理解，准备再有行动。