本作承接《奥特银河格斗2：巨大阴谋》，讲述奥特英雄们与阿布索留特人之间惊动银河的命运之战。同时新的奥特战士雷古洛思奥特曼和阿布索留特人的战士迪亚波罗亦将登场。

光之国最强的年轻战士赛罗奥特曼、传说的英雄戴拿奥特曼、慈爱的勇者高斯奥特曼，尽管来自不同宇宙的3位奥特英雄，为解决地球未曾有过的危机超越时空集结！个性不同的3位奥特战士们，和在苦境中已经失去希望的地球人类，用勇气和牵绊抓住…

雷欧奥特曼的故乡L77星被马格玛星人们给毁灭了，于是，雷欧来到了地球。雷欧发现地球和他的家乡十分相似，都是那么的美丽，所以雷欧决定要守护好地球。雷欧的人类形态叫大鸟严，他加入麦克队后，和诸星团队长一起对抗怪兽。这是一部见证…

在知名银行工作的派遣社员映子最近一直因为被跟踪的事情而感到烦恼，侦探经过调查发现跟踪她的是同一家银行的职员寺西，打算警告寺西不要再跟踪映子，可在此之前，寺西在公园被杀，从现场逃走的正是映子。

最强战士贝利奥斯因为渴望人工太阳火炬的力量而坠入黑暗，但他的叛乱最终被奥特之王平定，并被打进宇宙监狱……　　多年以后，被扎布拉星人救出的贝利奥斯重回光之国，打败了众奥特战士，成功夺走人工太阳火炬并到怪兽墓场去。失去了火炬…

奥特战士们的故乡——M78·星云“光之国”遭到神秘敌人的突然袭击，年轻战士赛罗奥特曼对自己的力量过于自信，一度陷入危机。在父亲赛文奥特曼的帮助下，赛罗奥特曼成功突围并消灭了敌人。为了弥补自己的草率，赛罗奥特曼只身一人担负起…

有一天，馬古路星人及孿生怪獸來襲地球。當時身任地球防衛隊MAC的隊長諸星團，立即變身為賽文奧特曼迎戰。但不敵，幸得雷歐奧特曼現身相助，才合力把怪獸趕走。在此戰役中，諸星團因傷重而瘸腿，且損壞了奧特眼鏡，便再不能夠變身成賽文…

怪奇现象调查组织SSP成员某天收到了来自艾克斯奥特曼的变身器艾克斯终端。有雨落入了敌人的陷阱，特殊防卫队Xio的队员大空大地（高桥健介 饰）被迫与艾克斯奥特曼解除了一体化的联系。在此之后，大地下落不明，艾克斯奥特曼值得拜托SS…