在未来世界,由于痛失爱子,天才科学家天马博士(尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage 配音)创造出了机械人阿童木(弗莱迪·海默 Freddie Highmore 配音),想以此来作为儿子的替身,寻找安慰。虽然,阿童木拥有博士儿子的情感和记忆,而且先进的程序还在不断完善其情绪,并让他富有同情心。可是,博士始终无法接受失子之痛,对阿童木也不能正确对待,并认为他不是人类而将其抛弃。阿童木沦落为无家可归的流浪儿,而且还备受军方的四处通缉,并最终被抓住。军方要求天马博士拿掉阿童木的能源,让它变成军方机器人的能源配备。在最后时刻,天马博士突然醒悟,并协助阿童木逃走。面对军方的围追堵截,阿童木奋起反抗,最终一场惊世大战一触即发。在不断的旅行过程中,阿童木也逐渐成长,他也接受了自己这机械与人类结合的设计,并肩负起全人类生死存亡的重任。。一次意外中,桃宫草莓(中岛沙树 配音)的DNA中混入了山猫的DNA,之后,一系列奇怪的变化发生在了她的身体上,她的行为举止越来越像一只猫咪,并且,在草莓的周围,开始出现了一些形状可怖的袭击者。喵喵咖啡馆的店长赤坂圭一郎(绿川光 配音)找到草莓,他告诉他,世界的和平正在受到威胁,只有一种名叫喵喵水晶石的宝物才能阻止恶势力的扩张,他希望草莓能够利用自己的超能力来寻找这些水晶石。
与此同时,大小姐蓝泽薄荷(嘉数由美 配音)、温柔的碧川莴苣(佐久间红美 配音)、可爱的黄步玲(望月久代 配音)和漂亮的藤原石榴(野田顺子 配音)先后出现在了草莓的面前,她们都是拥有喵喵力量的少女,此刻,她们集结在一起,将要面对的,是实力十分强大的蓝影者(绪方惠美 配音)。。