フッドの部下でカオス・クルーのメンバー、ハヴォックとヒューズによって混乱が引き起こされ、インターナショナル・レスキューは多忙を極める。2台のクレーンが傾いた現場へ行ったスコットは応援を求めるが、皆出払っている。そこに宙を飛ぶロボットが現れ、ヒューズが仕掛けた爆弾が爆発する寸前で作業員を助けだす。

GDFのロボットが救助活動を行い、インターナショナル・レスキューは活躍の場を奪われる。しかし高度中継ステーションでプラットフォームのローターが動かなくなり、救助に向かったロボットは優先順位が同等の緊急事態に対応できず動かなくなってしまう。

ドライバーのレネーとソフィーはトレーラーで危険物ニュートロジンを輸送中、落石で動けなくなってしまう。バージルとゴードンがサンダーバード2号で駆けつけ車を動けるようにするが、石を完全にどけて前へ進むようにするにはまだ時間がかかる。それを待つとニュートロジンが使い物にならなくなるため、輸送車は別のルートを進むことにする。

水星でハウスマン＆グレイ採掘のクローラーが打ち上げようとした鉱物カプセルが爆発。チーフ・エンジニアのアンディ・ハウスマンはエンジンが動かなくなったとボスに報告する。そのまま日が昇れば太陽光が直撃し命の危険があるため、インターナショナル・レスキューに助けを求めるが、アンディは地球のエンジニアを信用しておらず……。

ケーヨは世界防衛軍のリグビー大尉と共に、カオス・クルーの動きがある北極の世界種子貯蔵庫へ行く。そこはフルオートメーション化され、管理人のネッド・テッドフォードしかいない。カオス・クルーのハヴォックがすでに建物に侵入していたためネッドは保管庫に逃げ込み、通信の映像でケーヨはそこに成長促進剤が保管されていることを知る。

火星で立ち入り禁止となっている洞窟に、生命体を探しに入ってしまったカリーム教授。テイラー大尉は彼を連れ戻しに行くが、岩の崩落で2人は身動きが取れなくなり、心配したトレバース博士がインターナショナル・レスキューに助けを求める。バージルとアランが火星に向かう途中、父親の記憶が薄れているというアランにバージルが思い出を語る。

ペネロープは、FAB1をラリーレーサーのハントに運転してもらいレースに出場。パーカーも後部座席に同乗する。ジョンの指示するコースで2番手につけるがターボ・コンピューターを搭載した最新マシンのBR2には追いつけない。しかしBR2がカオス・クルーに襲われてしまい、ドライバーはひっくり返った車内に取り残されてしまう。

宇宙で2隻の貨物船が互いに進路を譲らず衝突事故を起こし、動けなくなる。ジョンが状況を聞こうとするが、操縦士のジュリエットとバレットは口論するばかり。アランが救助に向かい、まず2隻を切り離そうとするが、双方の積み荷が混ざると爆発する危険があると分かる。そのままでは軌道を外れて大気圏上層部の熱圏にさしかかってしまうが……。

ガス貯蔵施設でガスが盗まれているのを発見した作業員がバルブを閉めたところ、パイプに亀裂ができてガス漏れが発生。アメリカで大事故処理の専門家であるキップ・ハリスはインターナショナル・レスキューに協力を求める。伝説のヒーロー、キップ・ハリスを崇めるバージルは、気乗りしないゴードンを連れてTB2で現場に駆けつける。

ゲームの岩窟クエストをホログラムで再現したゲームパークに、カオス・クルーが侵入していた。目的は今までにないパワフルなホログラム装置といわれるホロトリックスだが、フッドの命令ではなくハヴォックの点数稼ぎのための計画だった。そこへ侵入者に気づいたアジスリルが現れ、ホログラムの怪物ブログワートで二人を撃退しようとするが……。

深宇宙で科学的データを集め地球に帰還予定だった宇宙船カリプソからSOSが届き、スコット、アランと共にブレインズも向かう。コールドスリープ状態の乗組員たちを起こすためスコットがカリプソに乗り込むと、船内にしゃべるロボットがおり、それが救助を求めてきたようだった。ロボットは、ブレインズが作り同行させていたブレイマンだった。

海底に沈んだブレイマンは救助を求め続け、それを無視することができずゴードンが一人で海底へ向かう。しかし、海底にはカリプソのデータを狙うフッドたちも来ていた。ゴードンは気づかれないようにブレイマンだけ連れていこうとするが見つかり、ブレイマンを奪われてしまう。さらに、サンダーバード4号は海底で岩の下敷きになってしまい……。

8年前、超光速飛行が可能な宇宙船「ゼロ・エックス」がフッドに乗っ取られ、地球滅亡レベルの事態に陥ろうとしていた。それを阻止しようとしたジェフ・トレーシーは、ゼロ・エックスもろとも爆死したと思われていた。しかし、太陽系の外から送られた暗号メッセージがジェフのものだと判明し、生存している可能性が出てくる。

TB3がハヴォックに奪われたと気づいたリースとドッブスは、ハヴォックが乗り捨てたカオス・クルーザーを乗っ取るがうまく操縦できない。ケーヨとアランはクルーザーにしがみつき、何とかハッチの中に入る。だがエアロックに閉じ込められて、コクピットには近づけない。そうこうしているうちにリースが操縦のコツをつかみ……。

汚染され封鎖中のシャクルトン発電所には、「ビースト」と呼ばれる得体の知れない生き物がいるとの噂がある。発電所を監視しているGDFの兵士キャメロンは、点検中に怪しい物音と人影に驚きエレベーター・シャフトに落下してしまう。防護スーツを着ていても、汚染された発電所の内部に長くいると命に関わる恐れがあり……。

早朝、昔の仲間フレッドに呼び出されたパーカーは、心配してついてきたペネロープとシャーベットを乗せてFAB-1でとあるビルに向かう。フレッドは逃走用にFAB-1を貸せと言い出し、その直後にビルで爆発が起きる。盗んだダイヤを持って飛び出してきた仲間のゴメスと共に、フレッドはFAB-1を奪って逃走する。

何百万人ものフォロワーを持つ冒険好きな人気ブロガーのブランドンは、撮影スタッフのグースと共に雪山から生配信中に雪崩に遭遇。ブランドンは避難用の装置に包まれたまま雪の中に埋もれ、グースは行方不明に。駆けつけたスコット、バージル、アランは、トレーシー・アイランドにいるおばあちゃんからの指令を受けながらブランドンを捜索する。

ペネロープとパーカーは自家用クルーザーのFAB-2で海に出ていたが、地震による津波が発生し、ジョンからすぐ避難するように言われる。しかし、エンジンの故障で同じ海域に停泊中だった大型タンカーからSOSが入り、ペネロープたちは救助に向かうことに。ジョンから連絡を受けたバージルとゴードンも現場へ急行する。

サンダーバードはペネロープの要請でザ・ワールド・エアー・ショーに参加し、初めてファンたちの前で披露されることになる。サンダーバードやトレーシー兄弟のことなら何でも知っている大ファンの少年トムは、4号が一番のお気に入りですっかりゴードンになつく。

ブレインズはTドライブ・エンジンを完成させるためテストするが、エンジンは大爆発を起こしてしまう。一刻も早くエンジンを完成させるため、アランとケーヨは極秘の宇宙刑務所「ヘックス」に収監されているザ・メカニックに協力を頼みに行くことにする。

古いレアグッズを求めてゴミの埋め立て地に潜り込んだトレジャー・ハンターのスクラップスは、「ワーム」と呼ばれる巨大なゴミ・リサイクル・マシンに追われて逃げ惑い、地底深くに落ちてしまう。救助要請を受けてスコット、バージル、ゴードンが出動。スコットがすぐさま地下へ入るが……。

アマゾンの熱帯雨林で幻のクリーピング・バナナ・スパイダーを捜していたファーニエー博士は、猛毒のバナナ・スパイダーに刺されてしまう。用意してあった解毒剤を打とうとするが、毒の回るのが早く、注射器を落として割ってしまう。緊急要請を受けてリオ総合病院はドローンで解毒剤を届けようとするが……。

レスキュー・スカウトのビーとヘンリーは森で火事に遭遇し、近くに放置されていた古いクラブロッガーに逃げ込むが、ドアがロックされてしまう。その頃、トレーシー・アイランドではブレインズがゼロ・エックスエルを開発し、ジェフ・トレーシー捜索に向けての準備が整いつつあった。

ジェフを捜しに宇宙へ旅立つ日、アランは高校の卒業試験にパスする。兄弟5人とブレインズ、ケーヨはサンダーバード全機を合体させたゼロ・エックスエルに乗り込むが、GDFの通信システムがハッキングされてしまい……。

スコットはジェフを連れて無事にTB2に戻り、兄弟たちは父と感動の再会を果たす。ゼロ・エックスエルでジェフ発見の知らせを受けたブレインズは、早速地球へ帰還する準備に入ろうとするが……。