セルとの激闘から7年が経過した。孫悟空の息子・孫悟飯は16歳となり、サタンシティのハイスクールに通うことになった。通学の途中、悟飯は強盗事件を解決。その活躍から、正義の味方・金色の戦士の噂が広まる。

サーカス団に捕まり見世物となった怪獣・チビを悟飯はグレートサイヤマンに変身して救出。だが、泥棒扱いされて、ビーデルと闘うことになってしまう。そこへチビの親が現れて、ビーデルを急襲するのだが…。

天下一武道会を控える中、悟飯は弟の悟天が超サイヤ人に変身できるのを知り驚愕する。また、悟飯の元へビーデルが空の飛び方を教わろうと押し掛けてきた。一方、トランクスも超サイヤ人に変身し…。

悟飯から舞空術の指導を受けたビーデルは、空を飛ぶのが上達した。天下一武道会当日、ベジータ、ピッコロ、クリリンなどドラゴンチームの面々が会場に集合。そこへあの世から悟空も帰ってきて…。

天下一武道会・少年の部が始まる。トランクス、悟天は決勝戦に進み、観客は2人の強さに驚くばかりだ。トランクスは気功波を撃ち、悟天もかめはめ波を放つ。接戦の中、悟天が勢い余って観客席に足を着き…。

少年の部優勝者のトランクスがアトラクションでミスター・サタンと対戦。また、悟天とトランクスは大人の部に参加しようと、覆面選手となった。一方本選トーナメントは、悟空の対戦相手がベジータに決定する。

天下一武道会、大人の部が開幕し、第1試合でクリリンはプンターを撃破。続くピッコロは試合を放棄。そして、ビーデル対スポポビッチは、ビーデルがダメージを受けないスポポビッチに追い詰められていき…。

悟空たちは界王神からブウという魔人を復活させようとたくらむバビディの存在を知らされる。バビディはブウを復活させるために巨大なエネルギーを集めていた。そんな中、悟空たちはバビディの宇宙船を発見する。

悟空たちをダーブラが急襲。クリリンとピッコロは石にされてしまう。石になった2人を元に戻そうとして、悟空たちはバビディの宇宙船に侵入。船内の階層ごとのバトルステージ戦士たちを倒し、最下層を目指す。

第1ステージでベジータの強さに驚いたバビディは、魔法で舞台を惑星ズンに変える。だが、ベジータはプイプイを撃破。第2ステージに送り込まれた魔獣・ヤコンの対戦相手は悟空だった。悟空は超サイヤ人となり…。

悟空たち不在の天下一武道会。残った選手5人によるバトルロイヤルで勝者が決まる。試合開始後すぐにマイティマスクがキーラを、18号がジュエールを倒す。マイティマスクと18号はミスター・サタンを無視して…。

激戦を繰り広げるマイティマスクと18号。マイティマスクに変装している悟天とトランクスは超サイヤ人に変身するが、そこで正体がバレてしまう。18号が気円斬を放ったことで、マイティマスクが真っ二つになり…。

天下一武道会の優勝は18号とミスター・サタンのどちらかとなった。18号は2千万ゼニーで負けると持ち掛け、サタンはそれに応じる。一方、宇宙船では第3ステージにダーブラが現れ、悟飯との闘いが始まる。

悟空との決着を心待ちにしているベジータはダーブラに苦戦する悟飯に怒る。ダーブラは、そんなベジータの邪心を感じていた。ダーブラは悟空たちと同士討ちをさせ、そのエネルギーによってブウを復活させようとする。

悟空を本気にさせようと、ベジータはわざとバビディの術にかかり、天下一武道会の観客席にエネルギー弾を撃つ。これで悟空はベジータと闘うことを決意。バビディはベジータに界王神を片付けるよう命令するのだが…。

悟空とベジータの闘いは激しいバトルとなった。一方、悟飯、界王神とバビディ、ダーブラが対峙。闘おうとすると、悟空とベジータのぶつかり合いによってブウ復活のエネルギーが満タンになってしまい…。

悟空対ベジータは激戦となった。一方、ブウの封印されている玉から煙が噴出。ブウの玉に悟飯はかめはめ波を撃ち続けるが、玉は割れてしまう。だが、中身は空だ。悟飯は凄まじい気が膨れ上がっていることを感じ…。

復活したブウは、自分をばかにしたダーブラを一蹴する。その頃、ベジータと戦っていた悟空もブウの気を感じ、ベジータに共闘を持ち掛ける。だが、ベジータは隙を突いて悟空を気絶させ、1人で魔人の元へ向かった。

バビディがブウに界王神を殺すよう命令すると、倒されたはずのダーブラの攻撃がブウの体を貫く。だが、ブウはダーブラをクッキーにして食べてしまう。それと同時に、石にされていたピッコロたちは再生し…。

ブウが界王神にとどめを刺そうとした時、バビディの宇宙船を破壊してベジータが出現。ベジータはブウを圧倒し、その腹に大穴を開ける。だがブウはすぐに元通りになり、エネルギーを極限まで高め…。

ベジータをめった打ちにするブウ。これを見かねたトランクスと悟天は、ベジータを救出。ベジータはトランクスを抱きしめた後、悟天ともども気絶させる。そして、2人と遠くへ離れるようピッコロに伝えた。

自爆でブウを粉砕し、ベジータは散ってしまった。だが、ブウの肉片は集結する。悟飯の生死が定かではない中、希望は悟天とトランクスのみ。地上に危険を感じたピッコロは、悟天とトランクスを神殿に連れて行き…。

ブルマたちが7つのドラゴンボールを集める一方で、ピッコロとクリリンはブウ対策に悩んでいた。悟空は合体技・フュージョンなら何とかなるかもしれないと提案。その条件を満たすのは悟天とトランクスだけだった。

悟空は悟天たちのフュージョン完成までに、死者を神龍に復活させてもらおうとした。だが、ブルマたちがドラゴンボールによって人々を生き返らせてしまう。蘇ったキビトは界王神を救い、さらに悟飯を探し出した。

バビディのメッセージによって、人々はパニックに陥る。その頃、界王神界に連れて来られた悟飯はキビトの力で復活。界王神はブウを倒すため、悟飯に伝説の剣・ゼットソードを引き抜くよう促す。

訃報を聞いたブルマたちが悲しむ中、界王神界では悟飯がゼットソードを引き抜くことに成功。だが、剣は重く振りづらい。一方、バビディとブウを倒すべく、悟天とトランクスはフュージョンをマスターしようとする。

トランクスの家が西の都にあることを知ったバビディは、トランクスたちが現れないと西の都を破壊すると宣言。悟空はドラゴンレーダーを取りに行ったトランクスが戻るまでの時間稼ぎとして超サイヤ人3へと変身する。

ドラゴンレーダーを探すトランクス。一方、超サイヤ人3に変身した悟空はブウを攻めるが、ブウはほぼダメージを受けない。トランクスが西の都を出ると悟空は神殿に戻り、これにバビディはブウを咎め…。

バビディを殺したブウは、次々と街を破壊。悟空は神殿に戻ったが、残り時間は30分だ。そこへドラゴンレーダーを携えてトランクスが帰ってきた。悟空は悟天とトランクスにフュージョンをマスターさせようとして…。

悟天とトランクスがフュージョンの特訓をしている頃、地上ではブウが大暴れし、人々を粘土にして家を造っていた。一方、悟空はエネルギーを大きく使い果たしてしまい、予定よりも早くあの世に帰ることになった。

悟空は瞬間移動で、修業中の悟飯と再会を果たす。悟空はゼットソードを使いこなせるようになった悟飯と剣の切れ味を試すことにするが、剣が折れてしまう。そこへ15代前の界王神と名乗る老人が登場する。

ピッコロの厳しい特訓を終えた悟天とトランクスだがフュージョンを2度失敗する。3度目で成功し、合体超戦士・ゴテンクスが誕生。ゴテンクスは超サイヤ人にならなくてもブウを倒せると、神殿を飛び出していった。

悟天とトランクスは、ゴテンクスに変身してブウに挑むが、完敗してく帰還。一方、ブウにより絶滅の危機にある人類は、ミスター・サタンに望みを託す。ブウの住み家にたどり着いたサタンは、ブウに取り入って…。

悟天とトランクスは超ゴテンクスとなるが、ブウの家に到着するやいなや合体が解けてしまう。ブウはサタンの説得で、殺人や街の破壊をしないと誓うが、懐いた子犬が男による凶弾で倒れるのを目撃して…。