心术不正的巴保罗斯博士修复了战斗力超强的机械人阿多拉斯，再将邪恶的“亚米加晶片”殖入其脑内，驱使他再挑战阿童木。阿童木深信阿多拉斯，处变不惊，令阿多拉斯回复正确思维，最后更救回遇险的巴保罗博士，以身作则引证机械人必能和人类共存的理念。

反机械人主义者加田里又作恶，少女机械人爱美丽为救被掳的父母而甘心被改造成为战士，并随青骑士及阿童木一众反攻加田里，一轮激战后，加田里败阵，爱美丽双亲获救，而爱美丽则重获记忆，变回原样。这时，青骑士正计划向人类策动大攻势。

阿童木和小兰遇上专劫动物基因的“时光猎人”，被带到远古时代。在此，二人遇上原始人少年罂格，成为了罂格的朋友。动物再次被侵犯，在罂格的协助下，二人成功教训了这名无耻的猎人，还救回被劫夺的动物。二人回到现实世界，发现自己的事迹已留在古代壁画中。

反机械人主义者李保主张把有心灵的机械人赶尽杀绝，新一轮邪恶计划是要引发火山爆发来淹没超级邮轮，行动期间，他想起自己曾在火山岛遇险，幸得忠心的机械人法利多照顾才能脱险，事后又丢下法利多不顾的片段，内心矛盾异常。虽然阿童木和一众机械人合作化解这次灾难事件，但林保与法利多的一段回忆仍不为人知。

有“魔怪之山”之称的柯尔比山，曾有不少人在此失踪，阿童木奉命加入探险队，到天空之雪园寻找魔怪。茶水博士指出该“魔怪”可能是12年失踪的机械人AR-1，夕子要求一同前往。结果两人成功寻到机械人AR-1，但AR-1已失忆，探险队队长更要胁夺取AR-1体内记忆，夕子显得十分着紧，到底他们有何关系？

一班坏蛋俘虏机械人到资源采掘场做苦工，幸得青骑士及时赶至，与坏蛋展开激烈战斗，拯救众机械人。青骑士将被拯救的机械人送去钢铁岛，因他认为机械人若继续被人类支配，便永远无法得到自由，希望机械人不要回到人类社会。阿童木被派往钢铁岛展开和解，说服青骑士接受机械人可与人类共存的想法，最后竟演变成激烈战斗。