1999年的东京，一部军用的机械人在无人的情况自动启动、一个名为帆场瑛一的篠原重工天才程序员自杀；谁也没想到，两起无关事件却会在将来把东京带入恐怖中。从建筑施工现场到人们的日常生活，处处都可以见到一种被称为“Labor”的大型机器人。面对Labor相关犯罪与日俱增的局面，警察局成立了特殊车辆二课，配备专门机器人PatLabor，负责处理特殊事务。Labor到了更新换代的时期，作为机器人大脑的电脑操作系统升级为HOS。正在这时，突然发生多起机器人失控事件，机动警察小队负责调查此事。他们发现这是由与HOS有关的电脑病毒所导致的，而肇事者已经销毁了所有资料行踪不明。在东京湾，制造巨型海上方舟以解决东京土地问题的巴比伦计划已经到了关键时刻，那里集结了全国45%的Labor机器人，这些机器人一旦失控后果将不堪设想…… 本片为TV动画《机动警察》的剧场版。

2002年冬天，横浜大桥突然被战斗机炸毁，媒体虽然报导此为自卫队战机所为，但实际上这架战机却并不存在。民众广泛对自卫队产生了不信任感。特车二课第二小队的后藤（大林隆介 配音）队长察觉此事与在99年的那场事件中失踪的自卫队队员柘植有关——1999年，日本陆上自卫队的机器人 小队在一次联合国维和行动中遭到全歼。而柘植是特车二课第一小队队长南云（榊原良子 配音）原来的恋人。民众的不信任感达到了顶峰，处于戒严状态的东京面临着大骚乱，人们被即将爆发战争的危机笼罩着。在自卫队王牌队员荒川的帮助下，后藤（大林隆介 配音）和南云追查到了柘植的下落。后藤招集起泉（富永美伊奈 配音）、篠原（古川登志夫 配音）等特车二课原来的成员们，启动PATLABOR机器人进攻柘植的根据地…… 本片是押井守导演推出了《机动警察PATLABOR》的第二部剧场版。

连续的破坏活动出现在东京湾附近。城南署的刑事久住及秦负责此案的调查工作。调查中，秦认识了担任大学讲师的冴子，并渐渐地对她产生了好感。之后，秦与久住在东京湾上的储备基地遭遇了将人类一个个吞噬的异型怪物，原以为这个怪物就是连续袭击事件的真正凶手，没想到怪物遗留于现场的肉块，却让整个事件产生了翻天覆地的大转变，事件的内幕波及到了警视厅、防卫厅及特车二课，甚至还发现了秦所不知道的冴子的另一面。光明下是令人惊愕的真相，黑暗中自卫队已经开始行动。正当秦不知所措之时，怪物再度出现于东京湾。为了结束这场悲痛的战役，机动警察部队挺身而出。

1923年，日本秋田县大馆市天降大雪，近藤家纯种秋田犬产仔，赠与县土木科长间濑。后者将其中一犬转赠东京帝国大学教授上野秀次郎（仲代达矢 Tatsuya Nakadai 饰）驯养。上野的独生女千鹤子对此欢欣鼓舞，而上野夫妇却面露难色。后来，千鹤子（石野真子 Mako Ishino饰）谈恋爱，竟怀了男友的孩子。男友专程登门造访。上野与之对谈，后者诚惶诚恐，坦言要对其女儿负责，事不宜迟，即日便举行婚礼，上野闻听此言，转怒为喜。千鹤子出嫁后，上野旋即把全部的心血与爱都投注在幼犬身上，并取名为阿八。每日上下班，阿八必在涩谷车站等候，一年四季，风雨无阻，令路人叹为观止，成为地方一道风景，主仆之情感动天地…… 本片根据真实事件改编，为1987年日本票房冠军，票房成绩高达54亿日元。