高畑充希＆門脇麦W主演！楳図かずおが1980年代に発表した伝説的SF長編マンガをフィリップ・ドゥクフレがミュージカル化。 工場見学で出会い、お互い恋に落ちた小学6年生の真鈴（高畑充希）と悟（門脇麦）。ただ純粋に愛し合う2人は、夏休みの間、工場にあった産業用アームロボットに自分たちの情報をインプットして遊んでいた。

しかし夏休みが終わると、真鈴は父親の転勤でイギリスに行くこととなり、2人に別れの時が訪れる。すると「結婚して子どもをつくろう」と言いだした真鈴。ロボットに子どものつくり方を聞くと、「333のテッペンからトビウツレ」という答えが返ってくる。そこで2人は、地上333メートルの東京タワーのてっぺんへと向かうのだった。

その後、真鈴と悟の情報をインプットされたロボットに、徐々に自我が芽生えていく。ロボットは真鈴と悟を自分の両親だと認識し、2人から1文字ずつもらい、自ら真悟（成河）と名乗る。離れ離れになってしまった真鈴と悟の身に危険が迫ったとき、真悟は2人を助けるために人知を超えた進化を始める…。