“นครเมโทรซิตี” ในโลกอนาคตเป็นเมืองอันสว่างไสวบนท้องฟ้า “ดร. เทมมะ” (นิโคลัส เคจ) นักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะผู้ปราดเปรื่องได้สร้าง “เจ้าหนูปรมาณู” (เฟรดดี ไฮห์มอร์) ขึ้นมาเพื่อแทนที่ลูกชายที่เขาได้สูญเสียไป โดยเขาได้ใส่โปรแกรมลักษณะและความคิดที่ดีที่สุดของมนุษย์เข้าไปในสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้รวมทั้งใช้ บลูคอร์ พลังงานด้านบวกสีน้ำเงินทำให้เจ้าหนูปรมาณูมีพลังกายเหนือมนุษย์ มีสายตาเอกซเรย์ มีความเร็วอันเหลือเชื่อ และยังบินได้ด้วย ทว่า เจ้าหนูปรมาณูกลับไม่สามารถสนองตอบความคาดหวังของพ่อผู้เศร้าโศกได้ เขาจึงโดนไล่ออกจากบ้าน พร้อมกับหัวใจที่แตกสลายเมื่อรู้ว่าตัวเองเป็นหุ่นยนต์ไม่ใช่มนุษย์