ベガ星雲の惑星・フリード星は、平和に他の星と共存していましたが、ある日、突然に宇宙征服を目論む支配者ベガ大王が率いるベガ星連合軍による侵略を受けて滅亡しました。王子デュークフリードは、フリード星の科学の結晶であり、円盤スペイザーと合体する“UFOロボ グレンダイザー”でかろうじて脱出し、ベガ星連合軍の追っ手から逃れつつ宇宙を彷徨った末、地球にたどり着きます。八ヶ岳に不時着したデュークは、宇宙科学研究所の宇門源蔵所長に救われ、彼の養子となり、“宇門大介”を名乗って地球人として暮らすようになります。
それから2年後、かつてマジンガーZで地下勢力と戦った兜甲児が、自作の小型円盤TFOで研究所を訪れます。宇門所長と牧葉団兵衛が共同経営するシラカバ牧場にて大介と対面しますが、二人は反りが合いません。その晩、赤い月を見た大介はベガ星連合軍が地球侵略を目論んでいることを悟りますが、地球人としての平穏な生活を望み、ベガ星連合軍との戦いを拒否し、ひとり苦悩します。しかし翌日、飛来したベガ軍の円盤にTFOが攻撃されるのを目の当たりにした大介は、甲児の危機を見捨てられず、真の名を叫びました。「デュークフリード!!」
再び元の姿に戻ったデュークフリードは、第二の故郷である地球を守るため、グレンダイザーで戦うことを決意します。このことを知ったベガ星連合軍は、月面基地・スカルムーンから円盤獣を差し向けます。デュークの秘密と生い立ちを知った甲児も、ともに地球のために戦うことを誓い、時に反発し時に信頼し合いながら、次々と襲い来る円盤獣を退けていきます。ベガ軍の兵士の中には、それぞれの事情を抱えた者や、さらにはデュークの知己もいました。やがて、ベガ大王の本隊が地球圏に移動し、強力なベガ獣がグレンダイザーを襲います。しかし、友情を結んだ甲児に加え、デュークを慕う牧葉ひかるや、再会した妹のマリアがダイザーチームとして共に戦っていきます。
