Japão, dez anos após a Segunda Guerra Mundial. O jovem detetive Shotaro resolve mistérios e combate o crime com a ajuda de Tetsujin 28, o robô gigante de 15 metros de altura que lhe foi deixado por seu falecido pai genial. Mas um dia ele fica chocado ao descobrir que seu pai também adotou e criou outro garoto chamado Shotaro, agora um soldado repatriado. Tão surpreendente para o nosso jovem herói é o fato de que seu "irmão mais velho" também pode controlar Tetsujin, até melhor do que ele. Mas com o surgimento desse irmão mais velho, surge o perigo, pois um misterioso assassino, Morning Moon, se aproxima do garoto por ser indigno de controlar o robô. Enquanto isso, a capital enfrenta a destruição quando várias bombas são descobertas, plantadas pelo próprio pai dos dois Shotaros!