Au 22e siècle, un croiseur sidéral atterrit sur la planète Altair 4 ou les seuls habitants sont un docteur et sa fille, débarqués vingt ans plus tôt avec une expédition dont les membres furent exterminés par une force inconnue.
A Metropolis, une cité futuriste, les humains cohabitent avec les robots. Le gigantesque gratte-ciel Ziggurat abrite les élites de la société, tandis que les pauvres et les robots sont condamnés à une vie souterraine. Le détective Shunsaku Ban enquête sur un trafic d'organes humains et fait la rencontre du docteur Laughton, un scientifique rebelle. Ce dernier a conçu Tima, une merveilleuse fillette qui est aussi un androïde d'un nouveau genre. Celle-ci est destinée à trôner au sommet de Ziggurat...
Été 1979, une petite ville de l’Ohio. Alors qu'ils tournent un film en super 8, un groupe d’adolescents est témoin d'une spectaculaire catastrophe ferroviaire. Ils ne tardent pas à comprendre qu'il ne s'agit pas d'un accident.