Чарли Кентон когда-то был боксером, а теперь прозябает на задворках нового спорта - робобокса, где на ринге бьются двухтонные машины. Он вечно в долгах и вот проигрывает своего последнего робота. Проблемы усугубляются, когда к нему на лето подбрасывают одиннадцатилетнего сына Макса, которого он почти не знал. Чарли пытается откупиться, но ничего не выходит, и ему приходится таскать мальчишку с собой по подпольным боям и свалкам.
На одной такой свалке Макс находит старого тренировочного робота по имени Атом. Он невзрачный и потрепанный, но невероятно прочный и умеет зеркалить движения человека. Макс влюбляется в находку, а скептик Чарли соглашается только из-за отчаяния. Вместе с Бейли, дочерью своего старого тренера, они ремонтируют Атома в ее полуразрушенном спортзале.
Начинаются первые бои. К всеобщему удивлению, Атом, управляемый дуэтом отца и сына, побеждает. Маленький бот становится местной сенсацией. В этих поездках по ярмаркам и подпольным аренам Чарли и Макс, шаг за шагом, начинают понимать друг друга. Чарли учит Атома (а по сути - Макса) боксировать, а Макс учит отца быть человеком.
Их успех привлекает внимание корпорации, которая владеет чемпионом - непобедимым монстром Зевсом. Чарли получает шанс на главной арене, но это уже не просто бой за деньги. Это битва за мечту, за их неожиданно обретенную семью и за шанс доказать, что даже маленький бот с большим сердцем может бросить вызов самой системе.