Ukończenie GunPro1 – w pełni funkcjonalnego, gigantycznego robota – od zawsze było aspiracją Klubu Badań nad Robotyką z Liceum Centralnego na Tanegashimie. Przez lata członkowie klubu dokładali swoją cegiełkę do postępów prac, a teraz celem Akiho Senomiyi jest ostateczne urzeczywistnienie marzeń wszystkich swoich poprzedników. Sprawy nie są jednak tak proste, jak się wydają, ponieważ klubowi brakuje funduszy na tak ogromne przedsięwzięcie. Co więcej, jedyny inny członek klubu, Kaito Yashio, nie wykazuje zainteresowania pomocą swojej przyjaciółce z dzieciństwa i zamiast tego oddaje się graniu w gry walki mechów na swoim „PokeComie”.
Gdy Kaito marnuje swoje dni, otrzymuje nieczytelną wiadomość i słyszy głos, który zdaje się być zagłuszany przez szum. Szukając źródła, odkrywa, że pochodzi ono od Airi Yukifune, sztucznej inteligencji istniejącej wyłącznie w systemie rzeczywistości rozszerzonej, dostępnym za pośrednictwem PokeComu. Robotics;Notes śledzi historię Kaito, który odkrywa w bazie danych Airi osobliwy raport – taki, który w przyszłości może mieć katastrofalne skutki.
