ロボット刑事は、東京を舞台に、ベテラン刑事の柴と最新鋭アンドロイドのKが特別捜査班を結成し、事件解決に挑む物語である。性格も捜査方法も異なる二人が協力し、当初は無関係に見えた殺人事件の捜査を通じて、やがて巨大な陰謀が明らかになっていく。