大约1300年前，曾与怪兽搏斗的奥特战士——罗索与布鲁奥特曼被格尔吉欧波恩打败，从宇宙坠落下来，坠落的陨石被称为绫香星，于是绫香市的名字也就由此得来。可是……时隔多年，格尔吉欧波恩再次复苏，大肆破坏绫香市，在一次偶然的机会中，兄弟二人在困境中不离不弃，感动了罗索与布鲁奥特曼，使他们获得强大的力量，可是……他们获得力量之后，负担与重重误会也就开始了……（染上我的本色吧！罗布！！）新的冒险，正式启航。

凑兄弟深夜变身，研究奥特曼的性能。另外他们也产生了分歧，其中凑勇海认为他们变身奥特曼的秘密不能告诉任何人，而凑勇海认为自己是英雄，为什么不能告诉别人呢。弟弟因为不满哥哥而扬长而去，不过在他们妹妹的影响下两人联手和布莱克王战斗，刚开始还是被布莱克王压制，后来同心协力打败了布莱克王。

凑活海兄弟二人与妹妹从凑潮那里获知，爱染科技的人员或许知道关于水火图片的事，于是他们兄弟三人去爱染科技询问询问爱染诚有关妈妈的事情，但途中出现怪兽，兄弟二人变身为奥特战士用新武器击败怪兽。

作为投手而驰名的原高中球员哥哥凑活海。为了家人而放弃了加入专业球队的梦想，在所属的草野球队的教练引退赛上燃起了斗志。但是，在与怪兽战斗留下的负伤影响了他的投球。这时教练对他说的话语……教练将代代传下来的罗布水晶交给了凑活海。比赛当天怪兽出现了，为了完成作为投手以及作为奥特曼的使命，凑活海开始与自己的决意一起战斗!使用新的力量击败怪兽。

弟弟凑勇海的大学同学二宫，她的理想是飞上天空，但是次次都失败了，弟弟凑勇海帮助了他，最后她却勒索弟弟当她的助手，凑勇海得知了二宫的处境也决定帮助她。凑勇海和二宫悠叶来到野外试验飞行翼，也使凑勇海怀疑鸣笛山上有罗布水晶。同时怪兽出现了，兄弟二人变身战斗，击败怪兽也获得了新的罗布水晶。

机械哥莫拉突然出现，凑活海和凑勇海变身迎战，但是未能将机械哥莫拉打倒。凑活海和凑勇海在店里居然见到了小时候照顾他们的小牧姐，三人都激动不已，决定来场小时候未解决的比赛。比赛后，爱染诚抓住小牧姐并囚禁在机械哥莫拉，兄弟二人不得不应战。

凑勇海因为攻击了小牧姐所在的怪兽而使小牧姐受伤，痛苦纠结，居然不能再变身了，此时凶猛的火炎骨兽格尔吉欧博恩出现了，哥哥不得不独自面对它。凑勇海最终走出了阴影，与哥哥击败了怪兽。

大蚁超兽 阿里蓬塔出现在了市区内，罗索和布鲁前来制服怪兽，但两兄弟却并没有在认真打，还有说有笑的，这让爱染诚很生气，认为他们没有资格当奥特战士，于是把两兄弟约到一个没有人的地方，在他们面前拿出了罗布回旋闪光和欧布原生水晶变身为黑暗欧布奥特曼，爱染诚击败了两人。

两兄弟被爱染诚打败了，两兄弟不甘心，两兄弟就开始了艰苦的修炼之旅，面对强大的敌人，罗布兄弟一直艰苦的在训练。同时，在机缘巧合之后，他们获取了新的水晶。两兄弟发现爱染诚的目的，便挑战爱染诚。终于经过特训，两兄弟击败了爱染诚，夺走了爱染诚的欧布圆环NEO。

罗布兄弟击败了怪兽，受到人们的欢迎，凑家决定在假日期间好好休息一下，但是爱染诚出现在凑家面前，决定对凑活海和凑勇海对其进行评价，便召唤出了怪兽，兄弟二一同变身迎击怪兽。但是因为怪兽过于强大，兄弟二人接连败下阵来。同时爱染诚拿回了欧布圆环NEO，变身黑暗欧布奥特曼。

爱染诚变身黑暗欧布奥特曼迎击怪兽，爱染诚让怪兽配合自己演出，让自己打倒了怪兽，并获得人们的呼声，兄弟二人想揭穿爱染诚的真面目，但受不明真相的群众阻止。与此同时，一位神秘的少女捡走了怪兽水晶。兄弟二人对自身身为奥特战士的想法出现了动摇，但依旧坚定战斗下去。爱染诚再次召唤怪兽宇宙恶魔巴力西卜，想上演同样的戏码，但是被罗布兄弟二人阻止，并打倒了怪兽。黑暗欧布对此不满，攻击罗布兄弟，同时神秘少女召唤了豪烈暴兽 赫罗波罗斯出现在他们面前。

罗布兄弟与黑暗欧布对战豪烈暴兽 赫罗波罗斯，但却惨败，欧布圆环NEO却来到了妹妹之处，兄弟二人在妹妹面前变回人类姿态。兄弟二人被送入医院，同时父亲发现了妹妹的奇怪之处。妹妹在兄弟二人醒来后质问二人，二人表示是为了保护大家，同时神秘少女再次召唤怪兽，兄弟二人变身迎战，但依旧占下风。妹妹将欧布圆环NEO送到兄弟身边，凭借欧布圆环NEO的力量击败了怪兽。神秘少女来到了爱染诚身边告诉了一些事实。

朝阳因为知道了哥哥们就是罗布奥特曼所以开始想要了解他们，所以活海和勇海把自己的秘密告诉了妹妹。另外凑潮因为看到了兄弟小时候照的照片开始怀疑朝阳的身份。

神秘少女美剑把两块水晶给了朝阳。与此同时，她又帮助了爱染诚，最终爱染诚选择了接受她的帮助，变成了强大的怪兽格尔吉欧王。并且实力非常强大，出场就秒杀罗布奥特曼，而大招竟是“超级王之加农炮”。

美剑识破“爱染”的真实身份，并让令达启动抽气机将切雷萨抽走。凑兄弟与父亲关于妹妹的照片内失踪问题发生争吵。这时美剑抽取城市电力给内隆嘎充能，妹妹电话联系美剑，打乱了美剑的计划。凑兄弟变身与怪兽战斗被碾压，美剑召回内隆嘎。在后来凑兄弟找妹妹时碰巧遇到美剑，她不再隐藏身份当面召唤内隆嘎。凑兄弟再次变身战斗并合体成为罗布奥特曼之后才将其打败，回家后一家人重归于好。另外美剑篡位夺权成为爱染科技新任社长分析高塔结构露出阴险笑容。因为切雷萨被剥离，所以爱染诚失去相关记忆，决定来一场说走就走的旅行。

今天是万圣节，明明想要聚会却没人聚集宇宙人达达，经越过困扰的两人邂逅，异想天开的派对准备长驱直入。不巧凑兄弟来了，怪兽和奥特曼是不能友好相处的，所以果断变大要搞破坏。介于达达有瞬移的能力还有缩小枪，都让罗布兄弟吃了不少苦头，直到合体形态的强横实力面前，达达束手无策。最后达达的上司布斯卡来了，果断封印了它并且对奥特曼示意友好。

美剑公开了地球即将爆炸的消息。美菲拉斯星人和扎拉布星人在拍摄电视节目，如今为了提高收视率想出了凑潮拯救地球的计划，令扎拉布星人变身成为妹妹凑朝阳。虽然自己也被美菲拉斯骗了，但凑潮还是成功的救下了人质。最终罗索奥特曼成功拆除了危险的爆炸物，并使用三重原生光线击败美菲拉斯星人！

达令中病毒启动“AZ计划”，想干掉美剑并抓住凑朝阳。其实金古桥就是计划的主角。它擅长光线攻击非常的强大，凑活海先变成罗索拖住了金古桥，而凑勇海帮令达解除病毒，另外美剑也救出了凑朝阳。接着罗布兄弟联手都没有打赢金古桥，好在有美剑莎姬的帮忙罗布兄弟才成功打败了它。结局美剑抢走了俩兄弟的回旋闪光，说他们都是冒牌货，其实这两个回旋闪光是她哥哥的。

美剑沙姬回忆自己在熊熊烈火中哭泣悲伤，原来她的真实身份是初代罗布的亲生妹妹。回旋闪光抢走之后兄弟两人又展开了争执，于是朝阳把上一集出现的简笔画剧情神还原了。美剑希望通过三个回旋闪光的力量把格鲁赛特实体化，然后献祭地球。但惊醒哥莫拉，关键时刻变身器得到了感应承认了兄弟两人的奥特曼身份，美剑不明白为何变身器会选择这两人而变成了古兰特王秒杀莫拉，她想毁灭地球一起跟着她的哥哥陪葬。罗布兄弟因为美剑的原因无法变成终极形态，所以两人对抗古兰特王也毫无胜算。

罗索使用反射盾加上布鲁的大地裂崩，勉强与美剑打了平手。在战争刚结束的前一刻，美剑就来到了店铺中送来了绫香市包子。由于凑兄弟执意不肯与美剑战斗，美剑索性说出了凑澪消失的真正原因并且再次变身为豪烈暴兽，逼迫兄弟俩变身与其战斗，美剑甚至在战斗中透露了自己的计划。兄弟俩渐渐陷入绝境，朝阳突然站出来挡在了两人面前，此时凑活海终于意识到自己的真正使命是什么，终于罗布奥特曼登场打败了美剑莎姬。这时心理崩溃的美剑跑向了地下室，三兄妹也跟了上去。一瞬间三个回旋闪光发生了感应，消失的妈妈凑澪从天而降。

凑活海和凑勇海的母亲凑澪终于从异次元的彼岸回来了!凑澪和她的家人终于完成了一次相隔15年的见面。虽然爸爸非常激动，但是妈妈失踪很长一段时间让他们感到困惑……就在这个时候，美剑莎姬所考虑利用的地球本身所蕴含的光之能量被次元凶兽剃刀迪玛伽吸引，次元凶兽剃刀迪玛伽开始了地底的活动。为了守护这重要的能量，美剑莎姬试图独自击败次元凶兽剃刀迪玛伽，但被剃刀迪玛伽打败。后来凑兄弟变身战胜了怪兽，可是当剃刀迪玛伽被罗布奥特曼打败后，凑澪抢走了他们三个的罗布回旋闪光。

凑澪用三个变身器成功封印了最终Boss鲁格赛特，但是美剑为了彻底杀死这只怪兽阻止了凑澪的行动。凑兄弟变身罗布与美剑变身成格尔吉欧的最强形态——雷吉纳战斗。但是罗布合体形态攻击的时候被雷吉纳反弹了漩涡爆裂光线，所以罗布兄弟被打败解体。而在美剑实施自己的行动过程中，最终BOSS鲁格赛特完成了自我进化，变身成了强大的怪兽形态，而美剑因此吃瘪。

鲁格赛特最终还是实现了实体化，它为了毁灭地球开始大肆破坏城市。美剑沙姬变身成格尔吉欧雷吉纳，赌上一切准备与鲁格赛特决一死战，美剑沙姬一边和鲁格赛特战斗，一边将罗布水晶的力量全部聚集到体内，做好了随时自爆的准备。此时罗布奥特曼站了出来，想要阻止这一切，美剑沙姬也因此想起了当年的两位哥哥，为了保护自己两位哥哥而牺牲的画面。

鲁格赛特是一切灾难的源头，美剑沙姬为了对付鲁格赛特，力竭而死，怒火中烧的罗索奥特曼和布鲁奥特曼向鲁格赛特发起了进攻，凑澪在未来里看到了凑活海和凑勇海最终战死的结局，所以强制解除了凑活海和凑勇海的变身，凑澪打算将鲁格赛特彻底封印进异次元里，于是凑澪准备和怪兽同归于尽，地球末日将要来临之时，无法变身的凑活海和凑勇海还在烦恼着什么？凑活海和凑勇海以及家人的全力以赴，最终换来的是希望，还是绝望呢？