Megas XLR, hurdalıkta devasa bir robot bulan, aşırı kilolu bir tembel olan Coop hakkındadır. Robotun gelecekten gönderildiğini ve Kiva adında bir kadının kendi hakkı olanı almak için geçmişe döndüğünü öğrenir. Ancak Coop makinede o kadar çok değişiklik yapmıştır ki, onu tam olarak sadece kendisi kullanabilmektedir. Glorft adında uzaylı bir ırkın da MEGAS robotunun peşinde olduğunu öğrenince işler kızışır. Coop, Kiva ve en iyi arkadaşı Jamie ile birlikte onlarla savaşmak için takım kurar, ancak çoğunlukla yeni oyuncağını elinde tutabilmek için.