ある日、元気と遊園地に出かけたムサシは、弘という少年と知り合った。弘は建設中の絶叫マシン・スーパージェットコースターに乗るために、必死にお金を稼ごうとしていた。ところがそのスーパージェットコースターには、恐ろしい罠が仕掛けられていた。マシンそのものが、偽装したメカザウルスだったのだ。
帝王ゴールのミサイルが、宇宙から早乙女研究所に降り注いだ。早乙女博士は、民間の通信衛星からミサイルが発射されていることを突き止める。その衛星の所有者こそ、ハヤトが憎み続ける父・大造の経営する会社だった。ハヤトは大造のために働くわけにはいかないと、出撃を拒否。世界の平和に危機が訪れる。
市街地に姿を現した宇宙人は、人類への報復攻撃を予告して息絶えた。氷竜族のサウスとスノウが、人々に恐怖心を植え付けるために芝居を打ったのだ。彼らの目論見は成功。宇宙人の復讐を恐れる人々は研究所に圧力をかけ、ゲッター線収集装置を没収してしまう。ゲッターロボはエネルギー確保の術を失ってしまった。
帝王ゴールが自ら地上に乗り出してきた。彼は東京にマグマを流し込んで壊滅させる作戦を立てる。不穏な動きを察知していた研究所は、雪山で遭難していたところを助けた早田青年の証言を頼りに、ゲッターチームを偵察に向かわせる。しかし敵の姿は発見できず、彼らはマグマ流に飲まれて窮地に陥ってしまう。
早乙女博士がゲッター線レントゲン装置を完成させた。地中深くに潜む恐竜帝国の位置をつかむための機能を備え、攻撃をしかけるための足がかりとなりうるマシンだ。ゲッターチームは帝国内部への突入を図り、ゴールらの本拠地である移動基地・マシンランドに脚を踏み入れる。しかしそこにハ虫人類の姿はなく…。
リョウたちゲッターチームは、文次の言葉をヒントに大胆な作戦を思いついた。土の下に隠れているマシンランドを、ゲッター線の降り注ぐ地上に引っ張り出そうというのだ。ミチルからマシンランド発見の報告を受け、一同はさっそく出撃。だが、妨害に出てきたメカザウルスに捕らわれて、絶体絶命の危機に陥ってしまう。
もはや後のなくなった帝王ゴールは、ガレリィやバット将軍と共に総力戦に乗り出してきた。ミチルの誕生パーティーを開いていた研究所は、かつてない爆撃にさらされて大混乱に陥る。ミチルはコマンドマシンを撃墜されて重傷を負い、研究所も崩壊。ゲッターチームはバット将軍自ら搭乗するメカザウルスとの直接対決に挑む。
恐竜帝国と決着をつける日が来た。しかし敵の戦力は圧倒的で、国防軍の抵抗空しく都市部は火の海と化してしまう。勝利のため、ゲッターチームに残された最後のチャンスは一度きり。一瞬の隙をつき、無敵戦艦ダイを内部から破壊するしかない。だが、作戦はあえなく失敗。ゲットマシンが3機とも破壊されてしまう…。
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