故事设定在一个从未出现过奥特曼与怪兽的地球上。某天，因意外一名外星人从宇宙坠落。失去过往记忆的外星人“奥美迦”化身为地球人模样，被人称为“宙人”。他对人类充满好奇，积极地接触这些陌生的生命体。当神秘巨型生物接连出现时，尘封的记忆碎片被唤醒，宙人脱口而出“怪兽”二字。面对怪兽的威胁，强烈的使命感驱使他变身成为奥美迦奥特曼，与怪兽作战。随着故事推进，来自外星的宙人与一位普通青年逐渐成为并肩作战的伙伴。
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2014年，讨厌机械的高中生·夏目亮为了改变自己而迈出了那一步。然而，他却死于卡车之下——。然后2030年的东京港湾，潜入了未知兵器“EX-ARM”的交易现场的警察·上园美波与人造人·阿尔玛这一搭档遭到了装备着“EX-ARM”No.08的敌人的袭击。她们为了打破这一绝境，强制启动了从敌人手中夺走的“EX-ARM”No.00……
I-Machine——那是在极限环境下作业的大型机器人的总称。 联盟学院学生三栗麻耶在使用I-Machine的途中被卷入事故， 得到驾驶着I-Machine、如同海贼一般挖掘欧利哈特矿石的埃斯卡维特公司的宇宙船的帮助，并演变成要身为公司的一员进行工作的局面……。 在各有特点的成员们当中生活的同时，麻耶开始逐渐了解何为“人类”。
