Нацуо, шестиклассник, возвращается в родной городок после долгого отсутствия. Он поселяется в доме, где когда-то жила его старшая подруга Мамими, и с удивлением обнаруживает, что она никуда не уезжала — просто повзрослела и теперь работает в местной клинике. Но самое странное начинается, когда Нацуо случайно нажимает кнопку на странном устройстве, которое Мамими называет «Атомик». Из головы парня вылетает гигантский робот, а сама Мамими оказывается пилотом, способной управлять им с помощью гитарного медиатора. Робот, названный Канти, начинает крушить всё вокруг, и каждый удар по его корпусу отзывается на теле Нацуо синяками и ссадинами. Чтобы остановить разрушения, парню приходится в прямом смысле слова лезть в драку с собственным механическим аватаром, а Мамими тем временем пытается разобраться, кто и зачем подбросил ей это устройство.
Параллельно выясняется, что за Канти охотится таинственная корпорация «Медицинская Механика», а её агенты — двое странных типов в белых халатах — не гнушаются никакими методами, чтобы заполучить робота. Ситуация осложняется тем, что Мамими скрывает от Нацуо тёмную тайну: пять лет назад она сама была частью эксперимента, который привёл к гибели её отца-учёного. Теперь «Атомик» активирует в ней способность превращать любые эмоции в физическую силу, но цена этого дара — постепенное стирание памяти. Пока Нацуо пытается защитить подругу от корпоративных шпионов и собственного робота, он замечает, что Мамими всё чаще теряет нить разговора и не узнаёт знакомые места. Единственный способ спасти её — найти оригинальный прототип «Атомика», спрятанный где-то в подземных лабораториях города. Но чем ближе герои подбираются к разгадке, тем яснее становится, что Канти — не просто машина, а живое существо, связанное с сознанием Мамими, и уничтожить его значит потерять её навсегда.