化身為魔神的超級機器人魔神Z，一次又一次引爆末世浩劫，導致人類滅亡。為了改變這悲慘的歷史，從未來穿越時空而來的女性型人工智慧“米涅瓦X”，在無數次經歷破滅結局後，正當她快要放棄時，終於來到了兜甲兒駕馭魔神Z成功的歷史中！
擁有遠超人類運動能力的甲兒，在過去的世界中應該有很高的機率死亡，但現在卻依然存活，過着和平的校園生活。米涅瓦X深信這個世界就是她所要找的，能夠避免地球被毀滅的世界。然而，現實是殘酷的，由於地獄博士率領機械獸軍團攻打世界各國，短短十天內地球人口減少了50億，僅剩的生存區域是被光子力屏障包圍的半徑200公里的區域。而且，在那場戰鬥中，甲兒已經死過一次，全身被改造成機器人後甦醒。
米涅瓦重新下定決心，要保護好這個世界和夥伴們。地獄博士的總攻擊開始了，儘管甲兒和他的同伴們拼死反抗，一度擊退了敵人，但布洛肯伯爵的潛入導致光子力屏障被破壞。地獄博士抓住這個機會，將變成空中要塞的據點巴多斯島變成了巨大機械獸神地獄，開啟了最終決戰。
米涅瓦與新型光子力屏障發生裝置一體化，為修復破損的魔神Z爭取了時間。同時，她向甲兒等人公開了迄今為止不斷重複的人類滅亡的過去。甲兒駕駛經過緊急處理的魔神Z準備進行最終決戰，但面對全長超過10公里的巨體神地獄，依然陷入苦戰。就在這時，魔神Z覺醒了魔神力（共七種：再生、吸收、強化、高次預測、變態、因果律兵器和魔神化）。甲兒差點被這壓倒性的力量吞沒，但最終因為米涅瓦的呼喚，成功奪回意識，抑制住了魔神力。
在神地獄的猛攻下，魔神Z一個接一個地解放了魔神力。然而，為了不引起完全的魔神化，甲兒只引出了五個魔神力，漸漸陷入劣勢。為了救出甲兒和魔神Z，沙耶加和阿爾忒彌斯A飛出了光子力屏障。看到沙耶加強烈的覺悟，甲兒決定與她一同戰鬥到最後，但最終滿身創傷陷入危機。
作為最後一擊，神地獄發出了超大的正拳，而那巨大的拳頭被超級大的火箭飛拳抵消（即“將平行世界勝利的未來轉移到這個世界”的第六魔神力—因果律兵器的力量）。那是來自迄今為止消失的歷史，異世界的甲兒和魔神Z的力量。接收到了夥伴們、全世界人們的思念，化作火箭飛拳衝向宇宙。最終，無數的魔神Z實體化，從全方位發射出胸部火焰“dynamic fire nova”和最大出力的光子力射線，消滅了神地獄和地獄博士。
最後，魔神Z並沒有成為真正的魔神，並且拯救了世界。
