突然変異によって高度に発達した知能を持った蟻・ギドロン。優れた科学力で多数の昆虫ロボットを製造する彼らは、捕まえた人間を自分たちと同じサイズにまで縮小し、昆虫の特性を与えたミクロの戦士を生み出した。それがミクロイドだ。そのミクロイドであるヤンマ、アゲハ、マメゾウの三人が、ギドロンの脅威を知らせるために、命がけで人間の世界に脱走してきた。だが、彼らの警告は誰にも信用されなかった。ミクロイドを利用しようと考える人間までが出現する始末。絶望するヤンマたちだったが、偶然出会った美土路博士とその息子・学だけはギドロンの存在を信じ、協力を約束してくれた。こうして頼もしい理解者を得たヤンマたちは、人類を滅ぼそうと企むギドロンを撃ち破るため、人知れずミクロの戦いを開始した!
改造手術で身体の各部を機械化され、加速装置を使った特殊能力などを持つサイボーグ009。そして、それぞれ違う能力を与えられた仲間のサイボーグ戦士たちは、彼らを改造したブラック・ゴースト団との戦いの後、つかの間の平和を味わっていた。009は本名の島村ジョーに戻り、日本でレーサーに復帰。その日本では、ギルモア博士が001や003と研究所で共に暮らし、006は007と中華料理店を営んでいる。しかし、世界にはまだまだ悪がはびこっている。マッド・サイエンティストや新たな秘密組織が引き起こす怪事件、ライバルのサイボーグの挑戦、宇宙人の侵略など、様々な怪事件にサイボーグたちは立ち向かってゆく。平和が訪れるその日まで、正義の戦士たちに休息はないのだ。