《我爱着机器人那一方的你》是根据山田悠介创作的同名小说改编的动画电影，于2018年5月7日宣布了制作决定的消息。
2060年，东京即将开展第三次奥运会，使用人形机器人的国家级机密计划已经开展。
作为计划成员之一的健一边受到了青梅竹马的同僚阳一郎和他的妹妹咲所照料，一边奋斗。在这个时候，咲的工作地点受到了恐怖袭击的预告。
为了达成目的，暴走的研究者已经疯狂。到底健能否阻止恐怖事件、守护心中的咲呢？等待在最后的冲击和令人落泪的结局是？