아키호는 로봇부 활동비 지원 문제를 놓고 언제나 학교와 충돌을 일으키고 있었다. 하지만 카이토는 킬바라에만 빠져 있을 뿐 도통 로봇부의 미래에 대해서는 관심이 없어 보이는데... 과연 도쿄 박람회가 열리는 내년 2월까지 건배럴을 완성시킬 수 있을 것인가...?

2주밖에 남지 않은 로보원의 우승을 위해 아키호는 동방에서 8년 전에 언니가 썼던 하비로봇 ‘타나가시머신 3’을 찾아낸다. 그러나 이미 오랜기간 동안 사용하지 않았던 타네가시머신은 전원조차 들어오지 않는데... 아키호는 귀찮아하는 카이토를 데리고 고물상으로 향한다.

숙소도 잡지 못한 채 밤을 꼴딱 세운 후 로보원 본선에 출장한 카이와 아키. 하지만 익숙한 조작법의 도움도 있어서 최종 결승까지 무난하게 진출하는데...상대는 2회 우승에 빛나는 강자 미스터 플레이아데스. 하지만 카이에게는 왠지 낯익은 상대였다.

아키는 건제프 1을 완성하기 위해 스폰서를 찾아 다니지만 결과는 신통치 않았다. 한편 히다카는 카이에게 세계대회 파트너가 되어달라고 제안하는데...히다카는 로보원 결승전에서 보여준 초인적인 반응속도의 비밀을 따지지만, 카이는 대답을 피한다.

아키는 건제프 1을 완성할 자금을 대줄 스폰서를 찾아 다니지만 영 신통한 답을 얻지 못한다. 한편 카이는 다이토쿠와 함께 저번 밤에 겪은 기괴현상을 해명하려고 돌아다니는데... 수소문 끝에 체념한 그때, 다시 잡음 섞인 여자 음성이 들려온다.

히다카는 후루고오리에게 번번이 문전박대 당하다가 겨우 용건을 전달하는 데 성공한다. 한편 카이는 다시 아이리를 찾아갔다가 폐허관이 된 향토관 지하에서 이상한 방을 발견하는데... 다가오는 로보원 세계대회에 본격적인 대비를 시작하려는 찰나…

스바루는 그 이후 로봇부는커녕 학교에도 나오지 않았다. 한편 그 와중에도 스폰서를 등에 업은 아키는 열심히 건제프1 건조 준비에 몰두하는데...그러던 어느 날, 모든 것을 정리한 스바루가 다시 로봇부를 찾는다.

갑자기 끌려간 곳은 JAXA, 용건은 거대로봇 개발에 대한 협력 제안. 하지만 아키는 건제프 1을 포기할 수 없다면서 JAXA의 제안을 고사한다. 그리고 카이는 키미지마 리포트 2권을 손에 넣기 위한 미션을 시작하는데...

건제프 1 완성 전야제를 위해 요이라이키 축제에 모이기로 한 로봇부. 그러나 카이와 프라우는 치터사냥에 몰두해 깜깜무소식이었는데... 그리고 건제프1 이 드디어 대지에 서는 날이 찾아온다!

아키는 건제프 1을 포기하기 싫었지만 스바루는 세밀한 분석자료를 내밀며 아키를 설득한다. 결국 아키는 JAXA의 협력을 받아 새로이 건제프 2를 만들어 만국박람회에 나가기로 결심하는데... 한편, 게지 누나의 실험 결과로 하늘에서 뚝 떨어진 돌의 정체는...?

건제프 2를 만들자고 결정은 났지만 설계부터 시작해서 풀어야 할 과제가 산더미. 그 와중에 카이는 코나와 함께 키미지마 리포트 넘버 3 플래그를 수행해 나간다. 천신만고 끝에 손에 넣은 리포트 내용은 여전히 황당했는데, 그때 아키의 다급한 연락이 들어온다.

로봇부는 JAXA 격납고를 빌려 건제프 2를 조립하기로 결정한다. 그런데 그때, 쥰나의 휴대폰이 울리고...닥터가 갑자기 쓰러져 병원에 실려갔다는 소식을 듣게 된다.

로봇부는 로봇 제작을 진행하고 싶지만 구동시스템도 확정되지 않은 상황. 결국 아키는 닥터에게 모노폴을 내밀면서 활용할 방법을 찾아달라고 하는데... 예고도 없이 강력한 태양폭풍이 관동지방을 강타한다.

대형 로봇 서비스 회사 RI의 서버가 해킹 당하여 네트워크 로봇들이 폭주하는 사태가 발생했다. 범인은 프라우를 사칭하면서 RI 클라우드 서버에 록을 거는데... 그 록은 사기급 치트 기술을 사용하는 캐릭터를 킬바라 대전으로 이기는 것이었다.

카이는 가까스로 키미지마 리포트 넘버 6까지를 손에 넣는다. 그런데 점점 이루오의 상태가 이상해지면서 대대적 점검까지 계획되는데... 점검 이후 사라질지도 모르는 아이리로부터 카이는 아이리의 진실을 듣게 된다.

드디어 완성된 건제프 2, 하지만 로켓 발사 문제 때문에 로봇부는 JAXA를 떠나게 된다. 한편 카이는 키미지마 리포트 마지막 넘버, 7번을 찾기 위해 섬 곳곳을 뒤지고 다닌다. 그런데 카이를 뒤따라온 미즈카 씨가 다시 손을 떼라고 강력하게 경고하는 그때...

미즈카 씨의 죽음에 스바루의 사고까지. 결국 교감은 강제로 로봇부를 폐쇄시킨다. 아키는 그럼에도 불구하고 혼자서 건제프를 계속하겠다고 결심하는데... 카이 또한 혼란스러운 가운데에서도 아키와 함께하기로 한다.

아키와 카이는 박람회에 참가하기 위해 도쿄 오다이바로 향했다. 하지만 카이는 악몽 때문에 잠을 제대로 못 자고, 아키는 그런 카이가 걱정되는데... 다음날 아이리를 찾아가서 이런저런 질문을 한 카이는 미사키와 마주치게 된다.

박람회장 아수라장으로 만들어 놓은 세노미야 미사키와 스메라기. 하지만 파괴된 스메라기 조종석 안에 미사키의 모습은 없었다. 그리고 카이는 적으로만 알았던 사와다로부터 충격적인 진실을 듣는다.

드디어 정체를 드러낸 키미지마 코우는 나머지 진실을 담담히 늘어놓는다. 자신이 어떤 존재이며, 목적이 무엇이며 세노미야 미사키를 어떻게 복종하게 만들었는지까지... 아키는 분노 속에서 정의의 거대 로봇으로 그 계획을 저지하겠다고 선언한다.

건제프 1 개조작업은 빠르게 진행되지만, 예기치 못한 사고가 발생한다. 에기 시스템을 살펴보던 카이가 전파 때문에 심각한 발작을 일으켜 쓰러진 것. 하지만 스메라기의 미사일 공격을 피하여 이를 격파하기 위해서는 세심한 컨트롤이 요구된다.