Bercerita tentang negara Jepang pada tahun 1998 hingga 2002 di saat robot-robot yang disebut “Labors” dipekerjakan untuk pekerjaan berat. Kepolisian Tokyo pun juga memiliki persenjataan menggunakan robot yang disebut Patlabor (Patrol Labors) untuk mengatasi kasus kejahatan yang melibatkan Labor. Anime ini lebih menceritakan tentang kehidupan sehari-hari para anggota polisi Divisi 2 Patlabor, dengan fokus utama pada karakter pilot muda bernama Noa Izumi di Divisi 2, seksi 2.