距天海护和Galeon去宇宙已有一年多了。夏日的某个傍晚，初野华在遛狗途中遇到了一直行踪不明的戒道。戒道没有向小华打招呼，马上就和突然出现的小护战斗起来。小华感到震惊，当她反应来时两人已经消失了。

夏天却还下着雪的巴黎，对特殊犯罪组织Saseru的特别捜査官露妮·卡迪芙·狮子王为了寻回被犯罪组织Bionet从西伦研究所盗取的神秘物质Q-parts，在高速公路追踪货车群时遭遇Bionet的基姆莱特（Gimlet）的袭击。身为G晶石改造人（Gストーンサイボーグ）的露妮，率领2个车辆机器人光龙和暗龙，对抗着金属改造人基姆莱特。这时出手相助的是来自GGG机动部队、经历机界新种的战斗而重生成超进化人类的狮子王凯。凯和战机Phantom Gao融合（Fusion）变成机器人GaoFar开始了战斗。甘姆力使用Q-parts的力量把一堆环状部件组合成巨型机器人基姆莱特·安普路雷（Gimlet Empereur）向GaoFar袭来。GaoFar和3部新Gao Machine进行终极融合（Final Fusion），化身成新生勇者王GaoFighGar，和敌人激战，终用黄金之锤将敌人化成光，基姆莱特也被露妮灭掉。凯把Q-parts带回了太空基地，而一个意想不到的人正瞄准了Q-parts……

为了指出开发木星的神秘能量The Power的危险性，大河幸太郎回到宇宙开发公团；史达利安、史温和雷牙博士也调回了美国GGG宇宙中心。被委派到GGG欧比基地代替他们是高之桥两辅博士、前法国的Saseru生体医工学者伯比路·洛华尔和八木沼新长官。另外，GGG也跟露妮所在的Saseru建立合作关系。

小华烦恼着小护回到地球后为什么不来找她，然后在小狗们带领下找到了受伤的戒道。小护突然出现在美国GGG宇宙中心并把Q-parts抢走，接着又袭击中国科学院航空星际部，把第2件Q-parts和3部旧Gao Machine抢走。得知消息的GGG众人相信着小护一定有他的苦衷。小护果然也来到了欧比基地，把余下2件Q-parts抢走，然后用4件Q-parts组成Pas-Q Machine。小护引起的骚动造成了GGG队员伯比路的死亡。凯追问小护究竟，但小护以“没时间解释”为由不作答，还唤来Galeon并融合成GaiGar对抗GGG机动部队。因为露妮提前做了手脚，GaiGar被迫降落在日本东京，凯也跟Phantom Gao融合成GaoFar去追击小护。凯和小护同时进行终极融合，GaoFighGar VS GaoGaiGar，两个“破坏神”的决战在暴风雨中进行！通过Pas-Q Machine提升力量的GaoGaiGar使出绝招Hell&Heaven，把GaoFighGar的黄金之锤打碎，把赶来支援的超龙神撕裂。愤怒的凯也使出了绝招Hell&Heaven，最终将GaoGaiGar消灭。

索路11游星主的巴路巴雷巴（Palpalapa）出现在大家面前，把Pas-Q Machine抢走后就离开了。戒道来到了GGG欧比基地，向大家讲述某件大事。一年半前的木星决战，戒道和Soldato J利用木星的The Power消灭Z主脑后因为The Power的反作用而飞到了9000万光年远的宇宙边缘地带——太虚，发现宇宙正超光速地收缩。他们来到收缩的中心——太阳系的土星，遇到了小护。小护要戒道把Pas-Q Machine带走，这时索路11游星主出现攻击他们。战斗中，戒道和分成4块的Q-parts通过ES窗口降落到地球。索路11游星主是复原三重连太阳系的程序系统，Pas-Q Machine是物质复原装置的中枢回路。戒道建议GGG利用加利安尼亚彗星前往三重连太阳系查明真相。

伯比路的葬礼过后，GGG不顾联合国最高评议会的反对正筹备前往三重太阳系，联合国宇宙军的杨龙里司令率领CR部队前来接管GGG欧比基地。凯使用“生机融合体”的能力夺回基地的控制系统，但GaoFar和Gao Machine准备终极融合发现合体程序被删掉。这时大河、史达利安、史温和雷牙博士回归GGG，使用紧急程序让GaoFighGar成功合体。GaoFighGar用Gatling Driver把CR部队卷入弯曲空间使其无法弹动。这时联合国事务总长下令把“劫持”分区舰的GGG从地球圈放逐。这一切全是事务总长和杨司令做给评议会看的一场戏，为了让GGG无阻地前往三重连太阳系。

来到三重连太阳系的GGG分区舰降落在一个跟地球一模一样的蔚蓝星球，本已死去的伯比路迎接GGG队员的到来。伯比路告诉他们，她以及这个地球都是上次假小护来抢夺Q-parts时Pas-Q Machine意外启动复制出来的仿造生体，但复制出来的人类只有她因有特殊能力“超感触”而存活下来。以露妮为首的队员都欢迎伯比路的回归。

GGG开始调查这个复制地球和月球，但没找到一丝线索。戒道察觉到天上的太阳并不是真正的太阳，这时一个红发少女出现袭击他。什么也没发现的GGG队员沉溺在和平气氛当中，然后把勇者机器人的超AI全部关闭，大河长官甚至作出“即时敌人出现也要用和平方式解决”的发言。凯和露妮的G晶石都感受到有人呼唤他们。露妮遭遇索路11游星主的维拉丝（Pillnus）的袭击。凯独自来到索路11游星主面前，得知他们为了修复三重连太阳系，用Pas-Q Machine吸收暗物质，导致宇宙的收缩。巴路巴雷巴向凯发起挑战，凯准备让GaoFar和Gao Machine终极融合，但GGG基地没有人启动终极融合程序，这时小护出现启动了程序。GaoFighGar成功合体，使出绝招“Hell&Heaven”和巴路巴雷巴的绝招“God&Devil”碰撞！

宇宙暗物质的流失导致地球磁场异常，进而出现各种奇怪现象，如电器失灵、海豚搁浅。人们都进驻宇宙开发公团避难；可悲的是来到三重连太阳系的GGG队员受了巴力斯粒子的影响，沉溺于和平的梦境中。曾被机界新种附身的卯都木命因神经细胞的自我修复能力而苏醒过来，伯比路告诉了她事故的缘由。命救出了被捆绑的露妮，然后露妮又开始追击索路11游星；而后命在GaoFighGar残骸堆积处遇到了小护。

露妮来到海上城堡“莫森米西”（Mon San Michel），救出被囚禁着的Soldato J，然后二人遭遇索路11游星的维拉丝和皮亚·迪科姆（Pia Decem）的袭击。二人快分出胜负时又受到赤发少女亚伯（Abel）的攻击。命和小护及时赶来支援，Soldato J使用J宝石的力量启动被埋葬在城堡深处的J-Art出逃。敌人的航母皮亚·迪科姆·皮特追赶上来，而被捉住的戒道作为敌人航母的生体计算机。Soldato J和J-Art融合成巨型机器人King J-Der准备战斗，被敌人航母拖出外太空，这时出现在他们面前的是被复制出来的GGG欧比基地和勇者机器人们，甚至还有GaoFighGar！

被敌人用化学迷心锁（Chemical Bolt）控制的凯驾驶GaoFighGar，用黄金之锤向King J-Der发起猛烈的攻击，那帮复制的勇者机器人们突然清醒过来，帮助King J-Der抵抗GaoFighGar的攻击，一瞬间产生剧烈的大爆炸。凯陷入了为何还要战斗的苦思中，命和护拼命地唤醒凯，想让凯重拾勇气。J-Art正在修复时受到敌人的航载机的攻击，并且J宝石被冻结而无法还击。维拉丝和皮亚·迪科姆再次出现在Soldato J和露妮面前，对他们纠缠。醒过来的命发现身处G水晶之中，小护正给Galeon注入G水晶的力量。这时以巴路巴雷巴为首的索路11游星主出现在他们面前，使用索路光波摧毁G水晶。游星主的该隐（Cain）出现，准备回收Galeon，但Galeon选择了真正的勇者狮子王凯。凯和Genesic Galeon融合成Genesic Gaigar开始战斗，不过因敌人的集中索路光波而陷入苦战。危急时刻，命冒着生命危险启动了始源融合程序。5部Genesic Machine从G水晶中释放出来，Genesic Gaigar和Genesic Machine进行终极融合，最强的破坏神、究极的勇者王——Genesic GaoGaiGar诞生！

索路11游星主的比萨·索路（Pisa Sol）跟伪装成太阳的无数立方、Pas-Q Machine融合，完成再生装置，其散发的光线使得游星主的兵器不断重生。巴路巴雷巴向凯袭来，另外5名游星主也变成机器人形态把Genesic GaoGaiGar包围。这时，摆脱巴力斯粒子束缚的的GGG队员赶来支援凯，勇者机器人全员出动与索路11游星主战斗。游星主假装撤退，把勇者们分散在复制地球的各地。该隐出现在GGG分区舰的前方，小护把受伤的命交给GGG后，和该隐开始了战斗。被烈火焚身的Soldato J和露妮，他们的J宝石和G晶石产生了共鸣而获得新的力量，J-Art再次启动，二人成功使J-Art转变成King J-Der。敌人的航母“皮亚·迪科姆·皮特”也转变机器人形态“皮亚·迪科姆·匹克”，与King J-Der战斗。但戒道作为敌人的生体计算机，攻击造成的伤害全会由戒道承受。另一方面，降落在复制地球各处，天龙神VS布拉力士（Puranus）、超龙神VS 比华达（Pvater）、击龙神VS比丘利安（Ptulone）、布鲁科VS布鲁达（Polturn）、Mic Sounders 13th VS比鲁古利奥（Brubrun）、Genesic GaoGaiGar VS巴路巴雷巴，勇者VS索路11游星主的决战全面开打！

一年前，小护发现索路11游星主收集地球所处宇宙的暗物质来复原三重连太阳系。交涉失败后，小护抢走Pas-Q Machine。小护把Galeon藏在G水晶中，筋疲力劲地来到太阳系木星时遇到戒道，将Pas-Q Machine托付给戒道后，和J-Art通过ES窗口回到三重连太阳系。但游星主成功把Pas-Q Machine回收，再生装置再次启动。地球所处宇宙的物质平衡被破坏而迈向经灭亡的边缘。

现在，在三重连太阳系的复制地球上，勇者和索路11游星主开始了最终决战。战斗刚开始，勇者将敌人打败，但是再生装置的缘故，敌人瞬间再生并向勇者反击，勇者们全部被打残，巴路巴雷巴甚至想用病毒入侵凯的身体。GGG和勇者们失去了通信，大河长官仍等待着胜利时机的到来，而外面小护和敌人艰苦的战斗着。King J-Der对敌人的动力源“增幅G晶石”直接攻击，天龙神、超龙神、击龙神、布鲁科、Mic 13th也用尽最后的力量对各自敌人的增幅G晶石作出舍身一击。集合大家勇气的凯，边骂对方胆怯边向其疯狂攻击，终将巴路巴雷巴粉碎；小护也把该隐灭掉了。9位游星主全灭，愤怒的亚伯让比萨·索路把被消灭的游星主全部复活并复制出无数多个。趁机再生装置过度使用后补充能量之际，GGG让3艘分区舰“月读、希米路、竹隼”合体成超巨大的黄金毁天灭地锤（Goldion Crusher）。Genesic GaoGaiGar与之连接，对比萨·索路及再生装置作出最终的一击，索路11游星主终于彻底消灭，而复制地球也随之消失。

可是GGG已经无法离开这个正在消失的次元宇宙，把未来托付给小护和戒道，用剩余的2颗ES飞弹将他们送回地球所在宇宙。勇者归来碑树立着，大家相信，勇者一定会回来的，与凭勇气许下的誓言！