ある日シローは、美少女・ローレライを鉄仮面の手から救った。彼女の父親・ハインリッヒ博士は、ドクターヘルに依頼されて製作した機械獣を連れて逃亡中の人物だった。博士は既に殺害され、いまわの際にローレライがサイボーグであることを告白していた。生前の彼は、マジンガーZを上回るロボットを製作するという夢を抱いていた。その夢の結晶がローレライだったのだ。ローレライは亡き父の夢を叶えるため、マジンガーZに戦いを挑む。
光子力研究所の電源を断つため、機械獣ナイターンO3が原子力発電所を襲った。出動したマジンガーZに思わぬトラブルが持ち上がる。空を飛べないことを甲児にバカにされたボスが、自分のロボットにも飛行能力を与えようとスクランダーの誘導装置を盗み出してしまったのだ。ブロッケン伯爵はこの機に乗じてナイターンO3を改造。地面に釘付けになったマジンガーは、空中を素早く移動する機械獣に少しずつ追いつめられてゆく。
あしゅら男爵は得意の変装術を使ってお手伝いのひとみに化け、光子力研究所に易々と潜入した。その頃、飛行要塞グールでは機械獣・ファンガスB7が出撃の時を待っていた。あしゅら男爵が研究所内に装置を仕掛けて電波障害を起こし、レーダーが不能になったところを狙って襲いかかる手はずなのだ。もちろん、ジェットスクランダーにも細工が施してある。マジンガーZはたとえ出動できても、圧倒的不利な状況のまま戦わねばならないのだ。
機械獣・デビルチーフA7が護送車を襲い、脱走した凶悪殺人犯が光子力研究所に逃げ込んだ。彼らに研究所を占拠させてから攻撃を加えるという、ブロッケン伯爵の作戦だった。デビルチーフA7は反撃を受けることもないまま、出動できないマジンガーZを破壊しようと攻撃する。窮地を救ったのは、お手伝いとして研究所に来ていた女性・みさとだった。彼女はヘリコプターを使って殺人犯の拘束に成功。甲児は負傷しながらもマジンガーZを出動させる。
風船爆弾が街に飛来。調査に赴いたマジンガーZは、ドクターヘルの仕掛けた罠にかかってしまう。磁気嵐で有名な魔の三角地帯に引きずり込まれ、行方不明になってしまったのだ。捜索に向かったアフロダイAの前に、機械獣・マリオンP3が立ちはだかる。マリオンP3はアフロダイAを苦もなく退けると、分離飛行で攻撃をかわしながらバリヤーを溶かし、光子力研究所に襲いかかる。マジンガーZは危機を救うために戻ってくることができるのだろうか?
ジェノバM9は、超遠距離狙撃を得意とする誇り高き機械獣だった。マジンガーZはたった一発の銃弾でレーダーを破壊され、航行不能に陥ってしまう。ところがジェノバM9は正々堂々の勝負を望み、とどめを刺そうとはしないのだった。応急処置を受けたマジンガーZは再びジェノバM9と対峙。アイアンカッターで機動力を奪われ、ドリルミサイルを受けてもなお、ジェノバM9は自らの誇りのために正々堂々と戦い続ける。
甲児はある時、鉄仮面軍団に追われていた少女を助けた。彼女の名前はエリカ。記憶を喪失していたが、脳裏には機械獣についての情報がおぼろげに残っていた。エリカを伴ってマジンガーZで出動した甲児は、「恥ずかしいのも笑ったのも初めて」と呟く繊細さに心を動かされる。しかし彼女には恐ろしい秘密があった。実はあしゅら男爵の送り込んだエスピオナージR1という人造人間だったのだ。記憶を取り戻したエリカは甲児を窮地に陥れるが…。
ドクターヘルは侵略計画の相次ぐ失敗に激高し、ゴーゴン大公に援軍を求めた。ブロッケン伯爵はこれを恥と考え、自らの実力を認めさせるために玉砕覚悟の戦いに乗り出すことを決心した。機械獣・スケルトン07を連れて、飛行要塞グールマジンガーZを攻撃するのだ。スケルトン07は精神を蝕む超音波を発し、戦いを有利に展開する。ところがゴーゴン大公の援軍が上陸を開始したとの報告を受けた途端、戦闘を放棄してしまう。
ゴーゴン大公の参戦に、人類の存亡を賭けた戦いは新たな局面を迎えた。束の間の平和に包まれる光子力研究所に、機械獣・グシオスβIIIが接近。素早い動きでバリヤーの中に入り込むと、金属を溶解させる腐食光線を放って設備を破壊し始める。光線を浴びると、超合金Zすら簡単に溶かされてしまうのだ!これではマジンガーZを出撃させられない…なすすべもなく追い詰められてゆく中、弓教授は持ち前の頭脳で大逆転の秘策を練っていた。
ホバーパイルダーがグシオスβIIIに破壊されてしまったため、マジンガーZの活動は不可能になっていた。弓教授は新パイルダーの開発に着手するが、思うように進行しない。それを知ったドクターヘルは、ブロッケン伯爵に命じて機械獣・ミノスM7を出動させる。ボスボロットとアフロダイAが迎撃に出るが、ミノスM7の猛攻にあっけなく退けられてしまう。一方の甲児は、みさとやシローと協力してミノスM7を地雷原に誘い出す作戦を立てる。
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