Sudah menjadi cita-cita Klub Riset Robotika SMA Central Tanegashima untuk menyelesaikan GunPro1, robot raksasa yang berfungsi penuh. Selama bertahun-tahun, para anggota klub telah berkontribusi pada kemajuannya dan sekarang menjadi tujuan Akiho Senomiya untuk mewujudkan impian semua anggota klub di masa lalu. Namun, hal ini tidak semudah kelihatannya karena klub tidak memiliki dana untuk usaha yang begitu besar. Selain itu, satu-satunya anggota klub lainnya, Kaito Yashio, tidak menunjukkan minat untuk membantu teman masa kecilnya dan malah asyik bermain game pertarungan mecha di “PokeCom”-nya.

Saat Kaito sedang asyik membuang-buang waktu, dia menerima pesan yang tidak bisa dipahami, dan mendengar suara yang seakan-akan tenggelam oleh suara bising yang statis. Dia mencari sumbernya, hanya untuk menyadari bahwa suara itu berasal dari Airi Yukifune, sebuah AI yang hanya ada di dalam sistem augmented reality yang dapat diakses melalui PokeCom. Robotic;Notes mengikuti kisah Kaito saat ia menemukan laporan aneh dalam basis data Airi, yang akan menimbulkan konsekuensi bencana di masa depan.