Will est un petit robot, génie de la mécanique mais abandonné de tous. Isabelle est une petite fille curieuse et solitaire, avec un coeur abîmé. Tous les deux se retrouvent pour contrer les plans du maléfique Philéas, robot géant qui cherche à mettre sa main de fer sur la ville. La Petite Machine est une magnifique aventure d'amitié dans un fabuleux monde rétro-futuriste, où les robots ont des âmes tourmentées et où les coeurs des hommes, et des petites filles, peuvent être réparés.