太古の昔、人類よりはるか以前に地上を支配していた恐竜人の恐竜帝国が長い眠りから目覚め、地上奪還を目指してメカザウルスを投入し侵攻を開始する。
一方、早乙女研究所では宇宙開発用ロボットゲッターロボが開発されており、そのエネルギー源として研究されていた未知の宇宙線ゲッター線は、実は恐竜人にとっては猛毒であり、かつて恐竜を滅ぼし、恐竜人を地底へと追いやった元凶であった。
恐竜帝国の帝王ゴールは地上侵攻の手始めとして、ゲッター線の研究を阻止するため早乙女研究所を襲撃。正規パイロットと練習用ゲッターロボを失い、研究所は危機に陥る。しかし、その危機を救ったのは、浅間学園に通う正義感あふれる3人の高校生、流竜馬、神隼人、巴武蔵だった。
3人は戦闘用に造られていた本物のゲッターロボに搭乗し、恐竜帝国の侵攻に立ち向かうことを決意。人類の存亡を懸けた壮絶な戦いが、ここに始まる。
