為了與犯罪組織古萊姆（クライム）對抗,國際科學特搜隊的鯨井大助決定組織一隊改造人部隊，最後他找到接受手術的四人，分別是：櫻井五郎、東竜、嘉琳·水木（カレン水木）及大地文太。四人背負著改造人失去肉體的痛苦，與古萊姆周旋。　　後來因古萊姆引入了侵略機械人，把目標由犯罪轉變成征服地球。因此皇牌突擊隊亦加入了行動隊長Big 1（ビッグワン），令戰況更加白熱化。

　　西暦2050年、宇宙の開発を進めていた地球の人類は、突如として250年後の未来から現れた謎の敵エルダー軍の奇襲を受けた。西暦2300年のエルダー星は、地球人類の侵略を受け、トリニティエネルギーを利用した地球の兵器の前に圧倒的不利の情勢にあった。彼らエルダー星人の目的はただ一つ、水爆の数十倍もの力を秘めた新エネルギーであるトリニティエネルギーを強奪し、歴史を改変すること。　　エルダー星人は地球人たちが入植していた木星の衛星イオを占領。そして地球のトリニティエネルギーを奪うために、コスモザウルスでトリニティシティに攻撃を開始した。闘志也たちはゴッドシグマで地球とトリニティエネルギーを守り、そしてイオを奪還するべく長い戦いを繰り広げてゆく。