グリッドマンがアレクシス・ケリヴを打ち倒し、ハイパーワールドへ帰還してから約半年が経った2019年。響裕太、宝多六花、内海将は高校2年生に進級し、裕太は学園祭のタイミングで六花に想いを伝えることを内海に宣言する。
そんなある日、裕太は六花が年上の大学生と密会している現場を目撃し、心に衝撃を受ける。しかしその真相を確かめる間もなく、ツツジ台の街に再び怪獣が出現する。
異変を感じ取った裕太は、新世紀中学生やグリッドマンと再会し、自らの意思で初めてアクセスフラッシュを行い、グリッドマンとして戦いに挑む。半年前の戦いの記憶が無いため、苦戦を強いられるが、新たに加わった新世紀中学生の仲間・レックスが変身したダイナレックスが現れ、息の合った連携で怪獣を撃退する。
その後、新世紀中学生は、今回の怪獣出現が多次元宇宙の収束によって別の世界とツツジ台が重なったことが原因の可能性を語る。そしてその証拠のように、2021年のフジヨキ台からレックスのかつての仲間である麻中蓬、南夢芽、山中暦、飛鳥川ちせたちが迷い込んでくる。
多元世界が崩壊し、全てが消滅してしまう危険をはらんだ状況に、グリッドマンたちは状況を見守る姿勢を取る。その一方で、裕太たちは学園祭の準備に取り組みながら、日常の裏で静かに進行する異変に気づき始めていく。