"Clockwork Planet" spielt in einer dystopischen Zukunft, in der die Erde durch eine Katastrophe zerstört wurde und nur noch als mechanische Welt, der sogenannte "Uhrwerk-Planet", existiert. Die Menschheit überlebt in Städten, die von riesigen, komplexen Mechanismen am Laufen gehalten werden. Diese Mechanismen wurden von einem mysteriösen Genie namens Y geschaffen, dessen Technologie die Grundlage der neuen Welt bildet.

Die Handlung beginnt mit Naoto Miura, einem jungen, begabten Tüftler, der ein außergewöhnliches Gehör besitzt und dadurch selbst die kleinsten mechanischen Fehler erkennen kann. Eines Tages stürzt ein defekter Android in sein Zimmer, der sich als RyuZU entpuppt, eine hochkomplexe Automaton, die von Y selbst geschaffen wurde. Naoto gelingt es, RyuZU zu reparieren, und sie erweist sich als loyaler und mächtiger Begleiter. RyuZU ist nicht nur ein technisches Wunderwerk, sondern auch mit einem starken Willen und einer eigenständigen Persönlichkeit ausgestattet.

Gemeinsam mit Marie Bell Breguet, einer jungen Ingenieurin und Nachfahrin von Y, sowie deren Automaton-Anwalt Halter Y, begeben sie sich auf eine gefährliche Reise. Marie ist entschlossen, das Erbe ihres Vorfahren zu bewahren und die Geheimnisse der Uhrwerk-Technologie zu schützen. Die Gruppe wird in politische Intrigen und Machtkämpfe verwickelt, da verschiedene Fraktionen versuchen, die Kontrolle über die Technologie von Y zu erlangen, um die Welt nach ihren Vorstellungen zu formen.

Im Laufe der Geschichte enthüllt sich, dass die Uhrwerk-Technologie nicht nur die Grundlage der Zivilisation ist, sondern auch eine Bedrohung darstellt, da sie anfällig für Sabotage und Missbrauch ist. Die Charaktere müssen sich mit moralischen Dilemmata auseinandersetzen, während sie versuchen, die fragile Balance der mechanischen Welt zu erhalten. Die Handlung kombiniert Action, Science-Fiction und politische Intrigen, wobei die Beziehungen zwischen den Charakteren und ihre individuellen Motivationen im Mittelpunkt stehen.

Naotos technisches Genie, RyuZUs Loyalität und Maries Entschlossenheit bilden das Rückgrat der Geschichte, während sie gegen äußere Bedrohungen und innere Konflikte kämpfen. Die Serie erforscht Themen wie die Beziehung zwischen Mensch und Maschine, die Verantwortung der Wissenschaft und die Konsequenzen des technologischen Fortschritts in einer Welt, die von mechanischer Perfektion abhängig ist.