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行方不明の姉の手がかりを探しに、舞踏会中の大富豪サンドマンの居城に潜入したエイジは、城の内奥で巨大な人型ロボット「グランカイザー」と、不思議な少年・斗牙と出会う。その頃、謎の敵ゼラバイアの第一陣が地球に降下を開始した。するとサンドマンは、謎の巨大ロボット「グラヴィオン」を出撃させた！

ゼラバイアと超重神グラヴィオンの戦闘が開始された。エイジは城主サンドマンから、自分自身がグラヴィオンを操縦できる特殊な体質「G因子」を持っている事を告げられる。共に戦って欲しいというサンドマンからの申し出を突っぱねるエイジ。しかし、姉アヤカがグラヴィオンの操縦訓練中に失踪したと聞かされて…。

Gナイツのメンバーとして、正式にグラヴィオンのパイロットになったエイジの、サンジェルマン城での奇妙な日常生活が始まった。古い生活用品の使い方が判らず悪戦苦闘し、メイドのお世話に辟易する毎日だ。しかし、行方不明の姉・アヤカの捜索を諦めていないエイジは、斗牙と琉菜とともに広大な城の探索を始める。

メイドたちの間で、城内に夜な夜な幽霊が現れるという噂が流れる。エイジは幽霊の正体を突きとめようと、斗牙と一緒に深夜の城で幽霊を待ち伏せる。エイジと斗牙の前に現われた謎の少女の影。だが、2人の目の前で、少女は鏡の向こうに消えてしまう。少女を追って、禁断の「南の塔」へと足を踏み入れた2人は…。

Gシャドウのパイロット・リィルとの親睦を深めようと、琉菜はピクニックを計画。気乗りしないリィルを無理矢理連れ出す。しかしピクニックの最中、リィルはガスコンロの青い炎にパニックを起こし、森の奥へと走り去ってしまう。そこにゼラバイア出現の報が入り、琉菜達は森の中に消えたリィルの後を追うが…。

どうしてもコーラが飲みたくなったエイジは、コーラという未知の飲み物に興味津々の斗牙をそそのかし、街に出た。城のメイドたちの心配をよそに、エイジは目に映るもの全てが珍しい斗牙を引き連れ、街を遊び歩く。自由な時間を満喫するエイジと斗牙だが、そこに運悪くゼラバイアが現われて…。

父の墓参りのため、故郷である沖縄に帰省した琉菜。一方斗牙たちGナイツのメンバーもサンドマンの命令で沖縄を目指していた。時を同じくして沖縄で開催されている国際平和会議の会場をゼラバイアが狙っている可能性があるからだ。サンドマンの読み通り、国際平和会議の会場をゼラバイアが強襲してきて…。

ゼラバイアがサンジェルマン城内に侵入した。増殖を繰り返しながら、城内を破壊する敵の攻撃のため、Gナイツがグランディーヴァに近づけない。サンジェルマン城を救う事ができるのは、偶然グランカイザーに乗り込んでいたエイジのみ。しかし、操縦に慣れていないエイジは、ゼラバイアに追い詰められていき…。

「検査」と称して、アーニャたちチビッ子メイドに裸に剥かれて追いかけ廻されたエイジ。逃げるエイジが偶然飛び込んだのは、ミヅキの部屋だった。丸裸に近いエイジにミヅキは「もうちょっと一緒にいましょ」と迫る。緊張するエイジをよそに、ミヅキは行方不明のエイジの姉、アヤカの話を始める。

食料品の買い出しに出かけたメンバーたち。そんな彼らの前に、突如ゼラバイアが現われた。逃げ遅れてゼラバイアに捕われたセシルを助けようと、1人で街を駆けるエイジ。エイジを欠いたグラヴィオンは、トリアの開発した「ファントムシステム」を搭載して出撃するが、斗牙はセシルの救出より敵の殲滅を優先して…。

斗牙の非情なやり方にはついていけない、と城を飛び出したエイジは、休学中だった学校に登校する。そんなエイジの前に、城を抜け出したリィルが現われて説得するが、エイジはそれを聞き入れない。そこへ、新たなゼラバイアが現われ、エイジとリィルを欠いて戦力の低下したグラヴィオンを窮地に陥れて…。

ゼラバイアの攻撃から自分とリィルをかばい、傷を負ってしまったクラスメイトのユミ。エイジは再びグラヴィオンに乗る決意を固めるのだった。一方グラヴィオンは、ゼラバイアの2体同時攻撃にさらされ、苦戦を強いられていた。完璧なフォーメーションの2体のゼラバイアは、ついにグラヴィトンソードを砕いて…。

帰還したエイジを含むGナイツのメンバーは、整備班と共に不眠不休でグラヴィオンの修理を急ぐ。そんな彼らの姿に、サンドマンはゼラバイアに対抗するための「ある物」を託す時期が近い事を予感する。そんな折、地球連合政府ビルにゼラバイアが出現した。グラヴィオンの修理を終え、出撃しようとするGナイツだったが…。

街に平穏が訪れて数ヶ月、サンドマンはゼラバイアの再侵攻に備え、旅に出ていた。一方、緊張感の無いサンジェルマン城では、賭けの結果エイジ達が、一日メイドをやる事に。そして再び、謎の男に率いられたゼラバイアが襲来する。サンドマン不在のグランナイツは、立ち向かう事が出来るのか？

エイジのクラスメートである高須達がサンジェルマン城を訪れる。目的はエイジを連れ帰る事であった。が、エィナの話を聞き、仲間に囲まれて頑張っているエイジに安心し、皆とのランチを楽しむ事に。が、カオリとユミがGドリラーを暴走させてしまう…。

慰安旅行として訪れた温泉で、EFA特殊部隊のフェイと鉢合わせる斗牙。過去の因縁により敵意剥き出しのフェイだが、斗牙はそれを知らない。そして、温泉郷にゼラバイアが！慰安旅行中のグランナイツはこれを撃破出来るのか？

EFA海底基地を襲ったゼラバイアの偵察中、リィルが消息を絶ってしまう。捜索に出る斗牙、琉菜とエイジ。エイジの指示でリィル救出を優先したグランカイザーはGシャドゥ共々、ゼラバイアと化した海底基地内へ。斗牙とリィルは脱出できるのか？

ゼラバイア反応が出た人工島遊園地を調査するエイジ達をゼラバイア化した人々が襲う。敵の目的はグランナイツを直接攻撃する事だった。液状化した敵がグラヴィオン内部に侵入する！襲われたリィルは、ある事を思い出してしまう。

頻発する事件に、サンドマンが何かを隠していると疑い、エイジ達は北の塔に潜入する。そこで見た、サンドマンの過去とは？グラヴィオン誕生の秘密とは？そして、斗牙によって事実を知らされたリィルは錯乱し、湖へ飛び込んでしまう。駆けつけたエイジは、人の気持ちが解らないと斗牙を責めるのだった。

リィルを気遣うアースガルツの面々。斗牙は、まわりの人間を傷つけてしまう自分に苦しんでいた。そのさなかゼラバイアが襲来する。動揺の残る司令塔の斗牙にグランナイツの足並みが揃わない。

ゼラバイアとの戦闘後、サンドマンは自室に閉じこもり、斗牙は失踪してしまいう。そして、エイジ、メイド達は、斗牙の行方を追うのに必死になっていた。その他のメイド達も悲しい現実に耐えながらも各々の仕事についていた。

サンジェルマン城では、リィルが静かに目を覚ました。斗牙と再会したフェイは、幼少を共に過ごした町へと向かい、そこで、斗牙をGソルジャー隊へ勧誘し自分の配下へ置こうとする。そこへ、ミヅキから連絡を受けていたエイジが駆けつける。

ゼラバイア本星ゴーマから、大量に転送されてくるゼラバイアに大苦戦するゴッドグラヴィオン。もはや、各グラントルーパーも力つきようとしていた。そこへ太陽を背に新たな機体、ソルグラヴィオンが現れる。

アースガルツは、地球を守るために本星ゴーマを撃破しようと、戦艦グラヴィゴラスで、宇宙空間へ向かう。ゴーマから発せられる衝撃波をグラヴィゴラスが防ぎ、そして、グラヴィオンがコアを破壊する作戦にでる。

ゴーマ内部では、サンドマンとゼラバイア博士が激しい一騎打ちを繰り広げていた。一方、コア付近では、グラヴィオンとゼラバイアとが最後の戦闘を繰り広げていた。しかし、ゼラバイア攻撃の前にグラヴィオンは大きなダメージを負う。