В недалёком будущем, где бытовые роботы стали обыденностью, одиннадцатилетняя Мэй живёт в собственном мире, отгороженном от матери, поглощённой работой в технологической компании. Её одиночество резко меняется, когда на выставке новинок она освобождает секретного прототипа — робота 7721, созданного для войны, но оказавшегося способным к самостоятельным решениям.
В эпоху древнего Китая, когда на империю нападают свирепые гунны, каждый семья должна предоставить одного воина. Старый и больной отец Фа Мулан получает призыв, но девушка, рискуя всем, решает заменить его. Переодевшись в мужское платье и скрыв свою сущность, она тайно покидает дом и вступает в ряды имперской армии.
В маленьком провинциальном городке собирается жить Пол Конвэй — не по годам развитый подросток, увлеченный робототехникой и программированием. Переехав к отцу, он быстро находит друга в лице созданного им самим робота БиБи, сочетающего детскую непосредственность и невероятные вычислительные возможности.