یک شهر آرام، ناگهان با ورود سازه‌ای عظیم و مکانیکی از هم می‌پاشد. داستان کارناوال ربات مجموعه‌ای از روایت‌های مستقل است که هر یک به شکلی متفاوت به رابطه میان انسان و ماشین می‌پردازند. در یکی، رباتی غول‌پیکر به نمایش گذاشته می‌شود که در مسیر خود چیزی جز ویرانی به جا نمی‌گذارد. در دیگری، مردی تنها، یک ربات را به امید همراهی می‌سازد اما متوجه می‌شود که احساسات را نمی‌توان برنامه‌ریزی کرد. برخی از این داستان‌ها علمی‌تخیلی‌اند، برخی طنز و برخی تراژدی. اما در همه آن‌ها، انسان‌ها با موجوداتی روبه‌رو می‌شوند که شاید ساخته دست خودشان باشند اما سرنوشتی فراتر از تصور دارند. این انیمه تصویری از دنیایی را ارائه می‌دهد که در آن مرز میان خالق و مخلوق به تدریج محو می‌شود.
