プロ野球界にさっそうと現れた魔球投手・ツワブキサンシロー。だが、デビュー戦を直前に控えたある日、「君の命が狙われている」という謎の電話がサンシローにかかってくる。不安を感じながらもマウンドに立つサンシローだったが、常識では考えられない現象によって負傷し、野球ができない身体になってしまう。自分に起こった事件の真相を知るため、サンシローは御前崎の灯台に向かう。そこには大文字博士と地球を守る大空魔竜が待っていた！

大空魔竜に向かうサンシローを暗黒鳥人が襲撃した。だが、その中にたった一人、サンシローを助けた暗黒鳥人がいた。その男803号は、暗黒鳥人に改造されてなお洗脳されることなく、ゼーラ星の悲劇を宇宙に広げないためにと、ひそかに正義のために戦っていたのだ。しかし８０３号は抵抗むなしく捕らえられ、ふたたび洗脳されて暗黒騎士へと改造されてしまう。そうとは知らないサンシローはガイキングで暗黒怪獣と戦うが…。

何故かハニワを探し回る暗黒ホラー軍団。しかし目的のハニワは、研究のためすでに大空魔竜へと運ばれていた。暗黒怪獣ファイヤーバードは、すかさず大空魔竜を襲撃。ガイキングは激しい攻撃を受けてスカイラーと激突し、衝撃によって負傷したファンリーが視力を失ってしまう。責任を感じて訓練を続けるサンシローと、視力を失った状態になっても戦えるよう身体を鍛えるファンリー。二人の特訓が続くなか、ふたたびファイヤーバードが襲いかかってくる！

ヤマガタケは、みんなから期待されるサンシローに対抗心を燃やしていた。漂流していた民間人を救助して大空魔竜に収容し、鼻高々なヤマガタケ。しかしこれらは、すべて暗黒ホラー軍団の罠だったのだ。内部に侵入した暗黒鳥人の破壊工作により、ガイキングのパーツは破壊されてしまう。さらにそこを狙って、暗黒怪獣バラゴスが大空魔竜に攻撃を仕掛けてくる。ミドリにおだてられたヤマガタケは、ハチローと共にバゾラーに乗りこんでバラゴスに挑む！

ハワイ近海に突如として謎の島が現れた。島の遺跡はムー帝国に関係があるらしい。大空魔竜は調査のために島へと向かうが、暗黒怪獣キングスネークに襲われてしまう。何とか撃退して島へと上陸し、調査を始めるサンシローたち。しかしピートが、憧れのムー帝国の遺跡を目の当たりにして思わず単独行動を取ってしまう。そんな彼を狙う暗黒ホラー軍団。彼らはムー帝国を侵略の前線基地にしようと企んでいたのだ！

大空魔竜は八丈島で起こった異変の調査に向かった。サンシローは後学のためにと、ブンタのネッサーに同乗して海底探索におもむく。二人がネッサーから出て生身で調査を始めた時、人喰い鮫の群れが襲いかかってくる。サンシローを助けるために重傷を負ってしまうブンタ。しかもネッサーが使用不能に陥ってしまった。大空魔竜は再調査の必要から海中へと潜行するが、そこには暗黒怪獣シャークロンとグロテクターの逆デスクロスが待ちうけていた！

海を航行中に消えた豪華客船が、なぜかゴビ砂漠で見つかった。大空魔竜がこの奇怪な事件の調査に向かうことになる。出発直前、サンシローとサコンは暗黒鳥人に襲われていた少女リーザを救い、大空魔竜に保護する。その直後から、大空魔竜の操縦系統に異常が起こる。リーザことデスクロス騎士団スパイ１号の流す怪電波が原因だった。しかし彼女の大空魔竜発狂作戦が失敗に終わると、四天王はその体に取り付けられた時限爆弾のスイッチを押す…。

ナスカの地上絵を調査に行った古賀博士が行方不明になった。ショックを受けるヤマガタケ。古賀博士は彼が上京して困った時に救ってくれた大恩人だったのだ。さらに地震帯がないはずのナスカ平原に、突如として大地震が起こる。原因を探りにナスカへ向かった大空魔竜の前に、暗黒怪獣ジャガーが立ちふさがる。ナスカの地上絵とは宇宙人が残した暗黒怪獣の設計図であり、暗黒ホラー軍団はそこに秘密工場を作っていたのだ！

恩師である海野の死を知ったファンリーは、謎の落雷事件の調査も兼ねて故郷である香港へと向かう。同行するサンシローとハチロー。実は海野、暗黒ホラー軍団によって殺害されていた。ファンリーと大空魔竜をおびき出し、暗黒怪獣呑雲雷噴（ドンウンライフン）で倒そうという罠だったのだ。そうとは知らず、仇討ちのため決闘場に向かうファンリー。彼は町の雑踏の中で、生き別れになっていた弟サンリーを目撃する！

大空魔竜の発進に間に合わず、一人取り残されてしまったハチロー。そんな彼の前に、間遠博士と名のる男が現れた。博士の巧みな話術に乗せられて、ハチローは自分専用のメカを作ってもらうことを条件に大空魔竜の秘密を話してしまう。だがこの間遠博士、正体はゼーラ星の発明家マドマットだった。自分の発明したマジックファイヤーボールを確実に命中させるため、大空魔竜の正確な位置を知ろうとしていたのだ！

連続怪死事件を調査するため、ミドリは単独で日本アルプスに向う。彼女の操縦する偵察機・ミニＸ１には、サンシローがこっそり乗り込んでいた。サンシローは誕生日のプレゼントにと、特製のペンダントをミドリに贈る。喜ぶミドリだったが、調査中に暗黒鳥人に襲われて拉致されてしまう。暗黒ホラー軍団は大空魔竜乗組員を誘拐して洗脳し、ガイキングと戦わせようと考えたのだ。心を操られたミドリは、暗黒怪獣に乗って大空魔竜のもとへ戻ってくる…。

学術調査隊が幻のピラミッドを探索している途中、砂漠で遭難してしまった。それを知ったサコンは、やはり幻のピラミッドを探して亡くなった父を思い出し、徹底的な調査を提案する。調査に向かった大空魔竜の前に、伝説の巨人・砂漠の魔王が姿を現す。サコンたちは辛くもその場を切りぬけ、発見した幻のピラミッドに入る。そこは暗黒怪獣サソリンガーの工場だった。しかも現れたミイラ男にサコンが捕らえられてしまう！

洗脳されたサコンによって弱点を突かれ、大空魔竜は敗れ去った。暗黒ホラー軍団の捕虜となったサンシローは、怒りのあまりサコンを殴り飛ばすが、抵抗むなしく仲間と共に監獄へと入れられてしまう。一方、突然コンピューターをも越える頭脳に目覚めたサコンは、地球征服のためにと大空魔竜の改造を四天王に提案する。ゼーラ星の科学力を使って強化される大空魔竜。サコンは魂まで悪魔に売り渡してしまったのだろうか？

プロ野球時代に鍛えてくれた鬼コーチ・名村がサンシローを訪ねてきた。彼は厳格な指導方針が若い選手に受け入れられてもらえないので、野球界から退くつもりだという。そこへ暗黒騎士ユンカーが攻撃をしかけてくる。ユンカーは巧みな技でガイキングを追いつめながら、決着は次の機会にと余裕で撤退。今までにない強敵を倒すため、名村がサンシローの潜在能力を引きだす方法を提案する。大空魔竜によってガイキングに攻撃を仕掛けようというのだ！

宇宙からの電波を受信できることから、ミドリは自分がゼーラ星人ではないかと悩んでいた。その頃、暗黒ホラー軍団は大空魔竜を絶対零度で凍らせようと、暗黒怪獣アイスキラーを目覚めさせていた。彼らは冷凍光線の実験に見知らぬ宇宙船に攻撃を仕掛けるが、その船には冷却防止熱線が装備されていて光線は通用しない。乗り込んでいるのはピジョン星人。彼らは仲間である少女グリーンことミドリを迎えにゆくために、地球へと向かう途中だったのだ！

ソ連極東艦隊がマリアナ諸島を航行中に行方不明になったというニュースが流れ、全世界に緊張が走る。ソ連の次はアメリカ。第七艦隊が同じ海域で消息を絶ったのだ。大文字はこの事件の裏に暗黒ホラー軍団の存在を感じるが、大空魔竜は整備中で動かせない。そこでブンタのネッサーが単独で調査に向かうことになる。その頃、マリアナ海溝に潜む暗黒怪獣アンギョラーは、第三次世界大戦を起こして地球人同士を争わせようと、最後の行動を開始していた…。

消滅の時が近付くゼーラ星。ダリウスは侵略計画を進める一方で、ゼーラ星人を地球に移住させる「ノア計画」を進めていた。そうして宇宙船ノア号が、選抜されたゼーラ市民を乗せて地球へとやって来た。だが、彼らは山奥の村を占拠するなどして強引に住みつこうと試み、地球人との共存を望む一派であるサン博士は心を痛める。博士は事件の調査に訪れたサンシローたちを紳士的に出迎えるが、軍部がサンシローたちを逮捕してしまう…。

ピートの弟のトムが、兄を訪ねて大空魔竜にやって来た。だがピートは必要以上にトムにつらく当たり、すぐに帰るよう言い聞かせる。そんな時、暗黒怪獣カイコーンが現れる。出撃する大空魔竜。カイコーンの吐く糸に固められて苦戦を強いられるが、なんとか脱出には成功。大空魔竜はカイコーンの強固な糸に対抗するため、新たな武器の開発に着手することになる。トムに対して厳しすぎるほどの態度をとるピートは…。

大空魔竜は遺跡で起こった調査団の怪死事件を調べるため、現地へと向かった。バゾラーを空が飛べるように改良したヤマガタケは、嫌がるサンシローとハチローを乗せて偵察に出かける。ところが洞くつに入った途端、バゾラーを謎の集団が襲う。故郷を追放され、地底人としてこの地で暮らしてきた、かつてのゼーラ星人たちだった。彼らはゼーラ星に戻れるという約束を信じて戦うが、キラーは大空魔竜ごと洞くつを破壊しようとする…。

ゼーラ星人エリカは、自ら望んで大空魔竜との戦いに挑んでいた。大空魔竜との戦いで命を落とした恋人・スタールの敵を討つためだ。エリカは暗黒怪獣デビルジャガーを操り、パリの町に現れる。鋭い牙とスピードに翻弄される大空魔竜とガイキング。操縦席で気を失ったサンシローにとどめを刺そうとしたその時、エリカはデビルジャガーの動きを止める。あれほどまでに愛したスタールと、サンシローは瓜二つだったのだ…。

大空魔竜は謎の円盤群を追って、中南米のガイアナ高原へと向かった。大文字博士はそこで暗黒怪獣・カブトンガーの現れた竪穴を調査している途中、ゼーラ星人たちが移住用に建設している地底王国を発見する。博士のもとに届いた暗号文は、ダリウス大帝が月に到着し、地球に向けて水爆ミサイルを発射しようとしていることを告げている。大空魔竜は先制攻撃のために月に向かうが、暗黒ホラー軍団は巧妙な罠を仕掛けて待ち受けていた！

大空魔竜は降りそそぐ流星群によって動力炉を破壊され、月面上で航行不能に陥ってしまった。頼みのガイキングも、暗黒怪獣ムーンコンドルの攻撃で頭部や腕部などを破壊され、とても戦える状態ではない。しかも月面には資材がなく、修理さえ出来ないのだ。余裕の四天王は、止めを刺さないまま地底王国の建設を再開する。絶体絶命の窮地に陥っても、サコンはひとり冷静だった。彼は自分たちを打ちのめした流星群に目をつける…。

イースター島のモアイ像が突然動きだして暴れ始めた。調査のために現地へと飛んだ大空魔竜は、暴れていたモアイ像を破壊し、それがロボットであることを突きとめる。島の伝説に詳しいピートが、ミドリと共に火山の火口へと探索に向かう。ところがそこに暗黒鳥人が現れ、ミドリを拉致してしまう。四天王はミドリを生け贄にして島の守り神・オロンガを復活させ、大空魔竜を攻撃させようとしていたのだ！

氷漬けになった暗黒鳥人を発見したとの連絡を受け、大空魔竜は南極に向かった。回収された氷漬けの暗黒鳥人は、解凍予定時刻よりも早く目覚めて破壊活動を開始。大事に至る前に発見して射殺し、一同は安堵する。だがこの時、暗黒鳥人と一緒に凍っていた一匹のゴキブリが目覚め、物陰に姿を消したことに誰も気づかなかった。そのゴキブリは、大空魔竜のエネルギーを吸い取って次第に大きくなってゆく。暗黒怪獣ザ・ゴキブラーだ！

ピジョン星からやって来たダナオン博士の宇宙船が、暗黒ホラー軍団によって撃ち落された。博士の目的は大空魔竜に超兵器・ペーラを届けることだった。そのペーラは、人間と同じ心を持つがゆえに戦いを恐れていた。ダナオン博士亡き後、ミドリはペーラを弟のように可愛がる。しかし暗黒鳥人の襲撃を受けるや、ペーラは自らの心であるハートサーキットを停止させ、恐ろしい破壊兵器と化して戦いに乗り出してゆく…。

大空魔竜はゾルマニウム合金の鉱脈を発見したという無線をキャッチし、宇宙へと乗り出した。ところがそこで発見したのは、旧日本軍のゼロ戦の残骸だった。一同は事件の謎を解き明かすため、ゼロ戦の搭乗者だった山中の言葉に従って南太平洋上の島に向かう。先行して現地に到着したファンリーは、山中の娘・さゆりと出会う。さゆりの言葉によってゾルマニウム鉱脈のありかは判明するが、それを探しているのは地球人ばかりではなかった！

奇妙な彗星が急速に地球へと接近していた。知的生命体の精神エネルギーを食料とするスパイダーズ彗星だ。彗星の出現を予想していたサコンは、対抗策としてゼウスミサイルを完成させる。だが、発射直前に人喰いアメーバが侵入。大空魔竜の乗組員はシールドルームへの避難を余儀なくされる。もはや残された時間はない。人喰いアメーバの精神攻撃にただ一人耐えたサコンは、破壊されたコンピューターの代わりに自分の脳を大空魔竜に接続する！

かつてヤマガタケの在籍していた相撲部屋の親方と力士たちが、暴漢に襲われて大怪我を負った。ニュースを聞いたヤマガタケは、慌てて部屋へと駆けつける。そこに今度は、国技館の力士が襲われているとの連絡が入る。現場に向かったヤマガタケは、相撲道の誇りをかけて暴漢に戦いを挑み、辛くも勝利をおさめる。それから数日後、八百年の眠りから目覚めた暗黒怪獣・ニオコーンが姿を現す！

メキシコ南部にある死の沼で、幻の恐竜を追う探検隊が消息を絶った。現地に急行した大空魔竜はピラミッドの付近に着陸し、バゾラーを捜索に向かわせる。しかし磁場の影響で連絡が絶たれてしまい、大文字博士は急遽、ピートを第二次捜索隊として送り出す。暗黒ホラー軍団は、この時が来るのを待っていた。大文字博士とミドリしか残っていない大空魔竜を、暗黒怪獣・ザウルモンスに攻撃させたのだ！

船旅を楽しむハチローの前に、ポー船長の操る幽霊船が姿を現した。海の男に憧れるハチローは、すっかりポー船長と意気投合する。このポー船長、ダリウスにだまされて大空魔竜が地球を荒らす怪獣だと思い込んでいた。宇宙をまたにかける怪獣ハンターである彼は、大空魔竜を生け捕りにするために地球に来ていたのだ。それを知ったハチローはポー船長に真相を説明しようとするが、時すでに遅く、大空魔竜が幽霊船の前に姿を現してしまう！

暗黒魔人・ヒミラーが夜の街に姿を現した。大空魔竜が戦いを挑むが、ヒミラーは幽霊のように姿を消してしまう。大空魔竜のクルーたちはヒミラーの正体を調べるため、手分けして調査を開始。しかしその途中、ミドリが暗黒ホラー軍団に誘拐されてしまう。暗黒ホラー軍団はいつの間にか、東京の地下に邪馬台国を築き上げていた。催眠術で操られたミドリは、邪馬台国の女王・ヒミコにされてしまう！

襲撃に遭っているある星から、地球へとＳＯＳ通信が届いた。その星を襲っている者こそ、ダリウスでさえ恐れる宇宙の暴れ者・ワイルダーと、その戦闘獣・ブラッドバッファローだった。ダリウスはワイルダーと手を組み、地球にいる大空魔竜を襲わせる。大空魔竜は敗れ去り、頼みのガイキングも敗北、宇宙の墓場へと叩き落とされてしまう。しかも大空魔竜は装置を破壊され、完全なボリューションプロテクトになる手段を失ってしまった！

サンシローの所属していたプロ野球チーム・レッドサンが、初優勝を目前にしてピンチに立たされていた。投手不足が原因だ。名村監督は、サンシローのチーム復帰を頼みに大文字博士のもとを訪れる。博士は快く承諾し、サンシローは球界に復帰。勢いを取り戻したレッドサンは、ジャイアンツとの同率首位で最終戦を迎える。ところが優勝をかけた大事な試合が始まった瞬間、暗黒怪獣・サタンアントが街に出現する！

たてがみが炎となる伝説の獅子・ゴールデンレオが出現したと聞き、大空魔竜はキリマンジャロへと調査に向かう。現地にはライオンと共に行動する少女・ユカがいた。サンシローはそのライオンのたてがみが炎になった瞬間を目撃する。しかし現地の部族による襲撃に遭い、ヤマガタケとハチローを除いた全員が捕虜になってしまう。ユカはその部族を統べる女王だった。彼女は呪術師の言葉を信じ、メンバーを火あぶりにしようとする！

ハニワに襲われる悪夢を見たサンシローが、ピートの大切にしているハニワを壊してしまった。怒るピートだが、それから数日後、基地の近くの古墳から大量のハニワを見つけると一転して大喜び。大空魔竜の中に持ち込んで研究に没頭する。しかしそのハニワが動き出し、警備の手薄になった隙をついて大空魔竜を占拠してしまう。ハニワの正体は暗黒ホラー軍団によって送り込まれた尖兵だったのだ。奪われた大空魔竜は東京に向けて攻撃を開始する！

エベレストの雪山で、探検隊が雪男に遭遇した。残された血液を調べたところ、地球外生物である可能性が高いという。調査を依頼された大文字博士は、姿を消した雪男の捜索を開始する。その夜、大空魔竜の貯蔵庫から食料が奪われる。不審な足跡を追ったサンシローたちは、不時着した円盤を発見。機内にはゼーラ星人の子供・ミルンと、雪男そっくりな宇宙生物・モールがいた。一同が接触しようと試みた瞬間、突如現れた暗黒鳥人が襲いかかってくる！

“神の手”の異名を持つキックボクサー・チャンはファンリーの弟分である。チャンがファンリーに連勝記念のトロフィーを贈った晩、暗黒ホラー軍団が秘密基地に奇襲をかけてくる。トロフィが発信機になっていることに気付いたファンリーは、事情を聞こうとチャンのもとへ向かう。ところがチャンは、暗黒ホラー軍団に襲われてケガを負っていた。ファンリーは治療のためにチャンを大空魔竜の中へと連れてゆくが…。

サンシローはエメルダという女性と恋に落ちた。しかし、それは悲劇の始まりだった。地球に飛来したＵＦＯと戦った大空魔竜は、敗北したうえにサンシローを連れ去られてしまう。ＵＦＯの中でサンシローはエメルダとの再会を果たす。彼女は毒ガス星雲によって滅びかけている星の住人だった。故郷を救ってくれることを条件に、ダリウスの尖兵となって大空魔竜を倒そうとしていたのだ！

ハチローがガキ大将のゴローたちに漫画を取られ、落ち込みながら帰ってきた。だが、ヤマガタケに詰られて発奮し、取り戻そうとゴローたちに向かってゆく。そうして始まる大ゲンカ。彼らはその途中、偶然にも暗黒ホラー軍団のＵＦＯと遭遇して捕らえられてしまう。暗黒ホラー軍団はハチローに、ゴローたちの命を助けたかったら大空魔竜の機内にコブラを持っていくよう迫る。大空魔竜の安全か友達の命か、過酷な選択を迫られたハチローの運命は!?

足の不自由な少年・ジミーから、ネッシーの目撃情報が大空魔竜のもとに届いた。大文字博士は頻発する不審な事件との関連を疑い、現場であるネス湖へと大空魔竜を向かわせる。実はこのネッシー、秘かにテストを繰り返している暗黒ホラー軍団の秘密兵器だった。最後の切り札、その名はネッシーＱ！　四天王は幽霊艦隊を出撃させ、大空魔竜の目をネス湖から逸らさせる陽動作戦を試みる。しかしその直前、ブンタのネッサーがネッシーＱと遭遇する！

ゼーラ星はついに、ブラックホールに飲み込まれて崩壊した。市民たちはダリウスの下を離れ、自分たちの力で安息の地を見つけ出すために宇宙を放浪することを決意する。一方、追いつめられたダリウスは最後の一大攻勢に打って出た。物量戦で挑まれることを嫌う大文字博士は、火星の暗黒怪獣生産工場を叩こうと大空魔竜で出撃する。しかしその行く手には、ダリウスの仕掛けた“まぼろしの火星城作戦”が待ち受けていた！

ガイキングは火星で脱出不可能な状態にある大空魔竜を救うべく、地球から離れる。ダリウスはこの時が来るのを待っていた。防衛が手薄になった隙をつき、暗黒ホラー軍団の全兵力に地球攻撃を命じたのだ。残されたスカイラー、バゾラー、ネッサーが命がけの反撃を試みるものの、暗黒怪獣・ドラゴンダーによって倒されてしまう。そして暗黒ホラー軍団は、都心へと進軍を開始した。ガイキングは大空魔竜を救い出し、地球最大の危機を救うために戻ってくることが出来るのか!?

初めてガイキングに乗りこんだサンシローだったが、思うように戦えずに手痛い敗北を喫し、操縦席で気絶してしまう。ベッドの上で目覚めたサンシローはすっかり自信を失い、大空魔竜から降りることを決意。しかし一人になったサンシローに、暗黒ホラー軍団は容赦なく襲いかかってくる。絶体絶命の危機に陥ったその時、サンシローは自らに秘められた超能力を知る。一方、ガイキングが動けないこの時を狙って、暗黒怪獣が本格的な攻撃を仕掛けてくる…。

暗黒怪獣の攻撃によってアメリカ航空宇宙局が壊滅した。現地に急行した大空魔竜の前に立ちはだかったのは、かつて功を競い合ったライバル・ダブルイーグルだった。ダブルイーグルの執拗な攻撃によって、大空魔竜はやむなく撤退。大文字博士はサンシローに、ダブルイーグルの設計者であるシュタイン博士の行方を捜させる。そのシュタイン博士は妻と子を失ったことで人間の世に絶望し、暗黒ホラー軍団の騎士・カインとなっていた！