一对废柴兄弟意外启动祖父留下的超巨型机器人，被迫成为城市英雄。
在东京，无所事事的哥哥大雄和沉迷游戏的弟弟小志，在整理已故怪才祖父的仓库时，意外启动了一台名为“铁巨人爷爷”的超巨型家政机器人。机器人程序错乱，开始以笨拙又热情的方式“照顾”兄弟俩和整个社区，却引来了军方和神秘企业的觊觎。为了保护这个突如其来的“家人”和社区安宁，本是废柴的兄弟俩不得不联手学习操控机器人，从逃避责任成长为真正的守护者。
影片充满了日式无厘头笑料和温馨的家庭元素，巨型机器人与日常生活的反差萌制造了大量笑点。内核是关于成长与责任的感人兄弟情，娱乐性与情感深度兼备。