在小金刚诞生之前，有一张试作品的设计图，被遗忘之后，却被间谍带到国外，并藏在格拉塔共和国的地底要塞里。责任问题上，茶水博士不得不辞去科学省的职务，更严重的是如果试作品做出来的话，它将被装有中子炸弹，人类将面临极大危险。小金刚接到机密命令偷取设计图，小金刚伪装成人类来到格拉塔共和国。在这里小金刚认识了机器人妞妞，并由她带到了要塞，两人成为了很要好的朋友。原来试作品做成的机器人就是妞妞，小金刚被抓住发射到太阳，关键时刻妞妞拯救了小金刚，但是却被里道鲁夫启动了妞妞身上的中子炸弹。里道鲁夫博士将妞妞彻底拆除，取出了中子炸弹，但是妞妞却永远不能恢复了，而小金刚为了纪念妞妞换上了妞妞的脚，永远的与妞妞在一起了。