1997年の冬の日、天海夫妻の目の前に謎のメカライオン・ギャレオンが飛来。夫妻に1人の赤子を託し、飛び去って行った。
2003年、高校生宇宙飛行士・獅子王凱が乗るスペースシャトルスピリッツ号は宇宙空間で機界生命体ゾンダーの宇宙船と衝突。凱は瀕死の重傷を負うが、ギャレオンに助け出され、地球に帰還。その手には緑色の宝石・Gストーンが握られており、凱の父・獅子王麗雄はGストーンを用いて、凱をサイボーグとして蘇生させる。
2年後の2005年。地下に潜伏していたゾンダーが地球侵攻を開始。対ゾンダー用に組織された地球防衛勇者隊GGGが出撃し、その一員となった凱は、対ゾンダー用の巨大ロボ・ガオガイガーに乗り込み、圧倒的なパワーで敵を破壊する。敵の核を壊そうとしたその時、羽を持った緑の髪の少年が現れ、核を元の人間へと戻す。彼こそが、天海夫妻に育てられた赤ん坊が成長した姿、天海護であった。
浄解能力を持つ護をGGG特別隊員に加え、GGGは地球防衛の戦いを続けていく。幹部である機界四天王と上官パスダーを倒したのも束の間、ゾンダーの本隊である機界31原種と、対原種を目的とするジェイアーク隊が出現。宇宙防衛勇者隊に再編成されたGGGは、三つ巴の戦いを繰り広げていく。
戦いの最中、すべての発端は三重連太陽系の紫の星のシステム暴走であり、護とギャレオンは緑の星、ジェイアーク隊は赤の星の生き残りであることが判明。GGGとジェイアーク隊は共闘の末に原種を打ち破るも、ジェイアーク隊は消息を絶つ。
さらに、パスダーの手で種子を埋め込まれていたGGG隊員・卯都木命が機界新種ゾヌーダへと変貌。Gストーンの力も通じないゾヌーダの前に勇者たちは次々と倒れていくが、凱の決死の浄解により命は救われ、彼自身も生機融合体へと進化を果たす。
事件後、護は他の星で機界新種の脅威にさらされている人々を救うため、ギャレオンと共に宇宙へと旅立った。
