Robot girl's dream -RobotBattleChampionship- представляет историю девушки-робота, которая приходит в себя на свалке, ничего не помня. Её странствие начинается в городе Астромир, технологическом центре, где передовой искусственный интеллект наделяет машины сознанием. Основное повествование набирает обороты, когда героиня видит по телевизору сражение роботов, что даёт ей цель. Игроку предстоит направлять её в повседневной жизни, контролируя поступки и составляя расписание дел.

Геймплей Robot girl's dream -RobotBattleChampionship- заключается в выборе повседневных занятий для героини, от работы до исследования города или участия в сражениях. Эта деятельность приводит к встречам с обитателями Астромира, среди которых есть как люди, так и другие мыслящие машины. Взаимодействие с ними и принятые игроком решения напрямую определяют вектор развития сюжета. Сражения в тайтле проходят в формате пошаговой тактики. Успех в этих битвах становится частью развития героини.

Главная цель — одержать победу в турнире роботов. Структура этой игры позволяет достичь нескольких сюжетных финалов, а концовка зависит от совокупности сделанных выборов и результатов. Избранные пути, итоги турнирных поединков и решения во время событий формируют уникальное завершение истории. Повествование сильно ветвится, создавая опыт, который полностью зависит от действий геймера и исходов боев.