Έτος 3000μ.Χ. Ο Τζεπέτο με τη βοήθεια του πιστού του βοηθού Σπένσερ, ενός ψηφιακού πιγκουίνου, φτιάχνει ένα γιο, τον Πινόκιο. Ο Πινόκιο είναι ένα μοναδικό ρομπότ που χάρη στα ειδικά μικροτσίπ διαθέτει καλπάζουσα φαντασία. Εν τω μεταξύ, ο δήμαρχος της πόλης Σκαμπόλι αντίπαλος του Τζεπέτο, πιστεύει ότι τα παιδιά καταστέφουν την πόλη του. Έτσι κατασκευάζει έναν παιδότοπο με σκοπό να τα περιορίσει μόνο σε αυτό το μέρος. Ο Σκαμπόλι εξαπατά τον αθώο Πινόκιο και τον πείθει να τον βοηθήσει να μετατρέψει όλα τα παιδιά σε ρομπότ. Όμως, ο Πινόκιο καταλαβαίνει ότι κάτι πάει στραβά. Με την βοήθεια των φίλων του και της ψηφιακής νεράϊδας Σιμπερίνα, το μικρό ρομπότ μαθαίνει ό,τι του είναι απαραίτητο για να πραγματοποιήσει το όνειρό του: να γίνει Αληθινό αγόρι.