曾被光之国封印在宇宙监狱中的邪恶战士——“贝利亚奥特曼”，利用扎拉布星人成功越狱，并发誓要复仇！他夺取了奥特曼战士的生命之源：人工太阳的核心、以及禁止使用的神器“千兆战斗仪”，企图复活并控制怪兽墓地里的100头怪兽和宇宙人失去力量的奥特曼们被冰封在沉寂的光之国……与此同时，遥远的K76星上，被誉为最有潜力的年轻奥特战士正在进行严酷的特训。谁？能够最终战胜邪恶，恢复宇宙的和平呢……

ZAP SPACY收到了求救信号，雷等人迅速驾驶盘龙号前往，但却被吸进扭曲空间在扭曲空间的一颗惑星上，雷他们遇见了其他次元的自己，并且 出现了一头机械哥莫拉。原来在这个星球上，莎乐美星人正在进行秘密试验，令所有次元的联系都集结在一起。雷召唤哥莫拉迎战机械哥莫拉不敌，正当危急之际，赛罗奥特曼出现营救。而为了计划的继续进行，莎乐美星人启动了黑暗独眼巨人赛罗。

塞罗奥特曼在本作中与红莲火焰、镜子骑士、詹伯特阻止天体的运转，并结识了詹奈。