在未来的世界里，失去双亲的孤儿都会配给一部机器妈妈照顾。自小被机器妈妈带大的倔强少年辛贝儿深信自己真正的母亲尚在人间，於是离家出走，开始了漫长的寻母旅程。深爱著辛贝儿的机器妈妈如影随形，誓要不惜一切守护辛贝儿，只为他能够幸福成长。然而等待他们的却是困难又坎坷的旅程……