21世紀。警視庁はハイテク犯罪に対抗するため、超AIを搭載した新型ロボットによる警察組織・ブレイブポリスを発案。その1号機であるデッカードを完成させる。しかし、デッカードには人間同様の心が宿っていた。
それは半年前のこと。デッカードは製造中の工場に偶然迷い込んだ小学4年生の友永勇太と出会い、毎日交流を重ねるうちに心を持つようになったのだった。この影響により、デッカードは本来想定されていた以上の性能を発揮。ブレイブポリス計画の発案者でもある警視総監・冴島十三は、デッカードに心を持たせた勇太を世界初の少年警察官に任命し、ブレイブポリスのボスとして指揮を執らせる。
勇太とデッカードの2人から始まったブレイブポリスには、心を持ったロボット刑事たちが次々と加わり、彼らは人間と同じように悩み、衝突しながら成長していく。
そんな中、超AIの技術が国外のエクセレント社に流出。エクセレント社の技術者・ビクティム・オーランドは、悪の超AIロボ・チーフテンを開発する。一度は敗れたジェイデッカーだったが、ファイヤージェイデッカーへとパワーアップし、チーフテンとビクティムを逮捕する。
やがて、ビクティムを裏で操っていたノイバー・フォルツォイクが姿を現す。彼は超AIの生みの親とされるエヴァ・フォルツォイクの息子であり、犯罪に走ったために冷凍刑に処されていた母・エヴァを復活させることに成功。フォルツォイク親子はビクティムをはじめとするロボットたちを操り、世界に復讐を仕掛ける。
戦いの最中、ジェイデッカーは超AIを破壊されてしまうが、勇太との交流で得た心の力により、ロボット生命体へと進化・復活。デッカードと同じく心を持つロボットたちも進化し、その影響で善の心を得たビクティムやチーフテンたちもブレイブポリスに加勢。フォルツォイク親子を打ち破る。
この戦いの後、かつてブレイブポリスを助けたこともあるハイジャス人が、地球を精神浄化しようとする。しかし、心を学んだブレイブポリスは精神浄化を拒否。善と悪のジレンマと向き合いながら、ブレイブポリスは今日も活動を続けていく。
