La storia di Robotics;Notes si ambienta nell'anno 2019, in un mondo futuro ove la tecnologia avanzata domina in lungo e in largo e le persone sperimentano quotidianamente una "realtà aumentata" che le avvolge quasi completamente. In questo mondo però, in seguito a non meglio precisati eventi, il quartiere di Shibuya (Tokyo) e il Kaikan Radio Building ad Akihabara sono stati distrutti nel 2009 e nel 2010. Seguiremo in particolare le vicende di un club scolastico di robotica che però rischia di essere sciolto per mancanza di membri. Tuttavia il robot che i componenti del club stanno sviluppando potrebbe avere un ruolo fondamentale in una crisi che incombe sul mondo.