El Club de Investigación de Robots está en crisis: solo tiene dos miembros. Kaito Yashio y Akiho Senomiya, los únicos del club, enfrentan este desafío juntos. Akiho quiere construir un robot de tamaño real basado en su anime favorito, ¡Gunvarrel! Junto con Kaito, luchan por salvar el club y completar su ambicioso proyecto. ¿Lo lograrán?

Akiho y Kaito logran ser aceptados por la subdirectora para solicitar un aumento en el presupuesto del club, pero con una sola condición: ganar en la RoboOne. Ambos deben encontrar un HobbyRobo y dominar sus controles en solo dos semanas, si no quieren que cierren el RoboClub. ¿Podrán lograrlo y salvar el club?

Por fin, el RoboClub entra en el torneo RoboOne. Akiho y Kaito logran llegar a la última etapa del concurso de robots, y el revolucionario esquema de control Kill-Ballad convierte a Kaito en una fuerza a tener en cuenta. Sin embargo, algo extraño comienza a suceder con el cuerpo de Kaito durante el enfrentamiento. ¿Podrán superar estos desafíos y ganar el torneo?

Después de perder en el RoboOne, Akiho y Kaito ahora tienen un integrante más en el club: Subaru. Él busca la ayuda de Kaito para el próximo Campeonato RoboOne Mundial en Las Vegas. Mientras tanto, Akiho lucha por mantener financiado el club y Kaito reflexiona sobre un incidente que le cambió la vida. Con la meta de construir un robot enorme, deben buscar toda la ayuda posible.

Kaito y Junna se disponen a investigar el extraño "fantasma" del parque Uchuugaoka, pero solo logran descubrir más misterios. Mientras tanto, Akiho no logra conseguir patrocinio externo para el club y sigue intentándolo sin descanso. Más tarde, Kaito se ve envuelto en un misterio relacionado con los sucesos extraños que han ocurrido durante varios años.

Kaito descubre una habitación misteriosa en un museo abandonado, mientras Akiho y Junna buscan patrocinadores para el club. Logran que la excéntrica Kona Furugoori se una al club, aunque de forma virtual. Durante los preparativos para el Campeonato RoboOne Mundial, el sueño de uno de los miembros está por llegar a su fin.

Akiho asegura financiación para el proyecto GunTsuku-1 y lo pone en marcha rápidamente. Mientras Subaru enfrenta la posibilidad de dejar sus estudios y robots, Akiho interviene para cambiar su destino. Al mismo tiempo, surgen más fenómenos misteriosos y una tormenta solar golpea la Tierra.

En medio de varios eventos, todos en el RoboClub son secuestrados. Sin embargo, Akiho se alegra al escuchar las intenciones de sus captores cuando Nae Tennoji de JAXA ofrece ayudar al club a construir un robot gigante. Mientras tanto, un tifón se aproxima a la costa y Kaito queda atrapado mientras busca el Reporte Kimijima No. 2.

Por fin, el RoboClub completa su robot gigante GunTsuku-1 y personas de toda la isla se reúnen para observar su histórico primer paso. Sin embargo, el gran momento no va como se imaginaba, ya que el pasado desmorona a Akiho, afectando la presentación de su mega robot. ¿Podrá el RoboClub superar este revés y demostrar el verdadero potencial de GunTsuku-1?

Tras la prueba de arranque del GunTsuku-1, Subaru intenta convencer a Akiho de construir un nuevo robot desde cero. Mientras tanto, Kaito hace un descubrimiento que podría ayudar con el proyecto. Akiho no acepta que el robot actual sea demasiado pesado para la competencia. Una reunión clave la lleva a reflexionar sobre su sueño.

Para localizar el Reporte Kimijima No. 3, Kaito y Kona se unen, pero no será más fácil que la última vez. Cuando finalmente logran conseguirlo, un video del último episodio no emitido de Gunvarrel se filtra en línea. ¿Qué secretos revelará este episodio y cómo afectarán estos descubrimientos al RoboClub?

Kaito continúa con la búsqueda del Reporte Kimijima No. 4. Sin embargo, el RoboClub se sorprende al escuchar que Doc no solo ha sido ingresado al hospital, sino que también está considerando cerrar su tienda. Junna intenta hacer todo lo posible para acercarse a él y mantener la tienda abierta, pero su miedo a los robots lo hace difícil.

Los experimentos con el monopolo magnético comienzan, y con la búsqueda del Reporte Kimijima No. 5, más información sale a la luz. Se revelan detalles sobre una tormenta solar inminente, junto con una advertencia de un levantamiento de robots. Por otro lado, Kona, mientras recuerda cosas de su pasado, es inculpada del incidente de los robots.

Después de que una tormenta solar deja sin energía a todo Tokio, los robots de la ciudad se descontrolan y atacan. Ahora depende de Kaito y Kona apagar los robots y salvar de alguna manera a toda el área metropolitana de Tokio ganando una partida en Kill-Ballad. En el proceso, Kona se abre de corazón con Kaito y descubre que no está sola en esto.

La existencia de Airi se ve amenazada cuando se programa un mantenimiento masivo para el servidor IRUO en víspera de Navidad. Mientras Airi se aferra a la esperanza de un milagro nevado, Kaito, al encontrar el Reporte Kimijima No. 6, se embarca en una búsqueda para descubrir más sobre el pasado de la misteriosa IA.

¡El nuevo robot gigante del RoboClub, GunTsuku-2, finalmente está completo! Mientras tanto, Exoskeleton Co. y Mizuka se enteran de las actividades de Kaito relacionadas con Kou Kimijima. Sin embargo, un extraño incidente los pone en peligro mortal.

Después del accidente con GunTsuku-2, la subdirectora de la escuela cierra definitivamente el Club de Investigación de Robots y ordena que todos los robots del club sean desmantelados. A pesar de la situación, Kaito y Akiho buscan ir a la Feria en Tokio para encontrarse con Misaki. Antes de eso, Kaito descubre que el Reporte Kimijima No. 7, el último, no es lo que parecía.

Por fin, comienza la gran Feria de Robots en Tokio. El reducido RoboClub finalmente puede mostrar su robot, y Akiho finalmente tiene la oportunidad de ver a su hermana nuevamente. Sin embargo, cuando se encuentran, algo sucede que los confunde a todos.

El caos estalla en la Feria de Robots cuando Misaki comienza a destruir robots a diestra y siniestra. Mientras tanto, Kaito empieza a descubrir la verdad detrás de todo.

Con cinco mil millones de vidas en juego, Akiho declara que derrotará a Kou Kimijima. Con todo el RoboClub reunido una vez más, y la llegada de la verdadera Airi Yukifune, solo queda salvar al mundo. La pregunta es... ¿cómo?

Trabajando toda la noche, los miembros del RoboClub y multitudes de voluntarios terminan de modificar el GunTsuku-1 antes de que los villanos puedan lanzar la Bomba de Agujero Negro con un cohete. Además, el club elabora una serie de estrategias para la inminente batalla final.

Kaito y Misaki tienen un enfrentamiento final con solo unos minutos restantes antes de que se lance el cohete. Sin embargo, parece que Kou Kimijima ha tomado el control de la voluntad y el cuerpo de Misaki. Aunque todo parece perdido, Kaito y Akiho no se rinden, ya que la justicia siempre triunfará.