후지요키다이 고등학교 1학년인 아사나카 요모기는 어느 날 자신을 괴수술사라고 칭하는 수수께끼의 남자 가우마와 만나게 된다. 돌연 나타난 괴수와 거대로봇 다이나제논. 마침 현장에 있었던 미나미 유메, 야마나카 코요미, 아스카가와 치세도 함께 괴수와의 싸움에 휘말리게 되었는데...

지구연방군 이오 플레밍과의 싸움을 제압한 지온공국군의 데릴 로렌츠는 빼앗긴 사이코 자쿠의 정보를 찾기 위해 투쟁을 계속하는 지온잔당군의 일원이 되어 지구에서 첩보활동을 벌이고 있었다. 한편 이오는 새로운 동료와 함께 ‘썬더볼트 작전’에 참가하게 되고, 그러던 이오의 앞에 남양동맹의 국경 수비대 대장을 자처하는 클로디아 페일 중령이 나타난다. 이윽고 갈등은 지온잔당군, 지구연방군, 남양동맹까지 겹치면서 세 진영의 모빌슈트전으로 발전한다.

츠츠지다이에 사는 고등학교 1학년 히비키 유타는, 어느 날 눈을 뜨고 자신이 기억상실에 걸렸음을 깨닫는다. 뭔가 어긋난 듯한 기분 속에서 유타는 낡은 PC에 비치는 하이퍼 에이전트, '그리드맨'과 만난다. 사명을 다하라는 그리드맨의 말을 들은 유타는 갑작스런 일에 당황하면서도, 그 말의 의미를 고민하며 같은 반 친구인 우츠미 쇼, 타카라다 릿카, 신죠 아카네의 도움을 받아 하루하루를 보낸다. 하지만 그 평온한 날들은, 갑자기 나타난 괴수에 의해 너무나도 간단히 짓밟혔다.