西暦2030年メガロポリス・トウキョウ。科学省長官天馬博士に作られたアトムは、人間の心を持つことのできる「オメガ因子」を内臓したスーパーアンドロイド・アトラスと対決する―。

1980年10月1日～1981年12月23日放送。
旧作がモノクロのため再放送が困難なこと、またよい子すぎたアトムのイメージの変更のため企画された｡弱点や欠点もあり、いろいろ悩みを持っているアトムが苦労しながら生きてゆく悲劇性が盛り込まれた現代版ピノキオ的物語が目指された｡オリジナルストーリーのメインとして、9本の「アトム対アトラス」編が加えられ、原作のストーリーやキャラクターも当世風に変更になった｡