《机器人嘉年华》荒芜穷困的沙漠村落，一幢标着“机器人嘉年华”的庞然大物突然出现，绚烂的烟火和奋进的音乐伴随着阵阵欢呼声，共同展开了对人类的杀戮。

小女孩欧吉蒂因好奇而带着大肥猫走进座钟后的迷宫之门，在广阔的迷宫通道里追随着白衣小丑的影子，就此成为两个故事的旁观者。这两个故事一个关于世界知名的赛车受杰克休，他在汽车拉力赛中的死因成迷；另一个关于被派往444号工程传达停工命令的杉冈勉，身处大量失控机器人中的他是工程中唯一的人类，当他决定毁掉一切阻止工程的时候，上司却发…

十九世纪中叶，维多利亚时代的大英帝国，工业革命方兴未艾，理性与进步似乎凌驾一切，标志了人类文明昂首进步的无限可能。就在第一次万国博览会揭幕前夕，住在伦敦的13岁少年雷•史汀突然收到发明家祖父从美国寄来，称之为“蒸气球”（Steam Ball）的神秘动力装置。同时间，英国情报组织，以及一个名为奥哈拉基金会的黑暗组织，都觊觎“蒸气球”…