火星和木星间的第五惑星人米斯提利安游星人（ミステリアン）因核子战争的缘故四处流浪，依靠着宇宙基地暂住，因为他们所生的都是畸形儿，所以他们想利用与地球女子交配生产出正常的婴儿。富士山下正在举行庆典，但是欢喜的气氛却被一场莫名的森林大火给破坏了，其中渥美让治的朋友白石亮一也突然失踪，白石亮一原本从事于天体研究，他所发表对米斯提利安星人的报告没有被科学界接受，这时突然出现了巨大机器人摩杰拉，摩杰拉发射死光破坏了城市，因此全村民众大逃亡，另一方面安达博士观察天体时发现疑似飞碟的东西从月球出现。不久后富士山突然出现类似巨蛋的建筑物，原来那就是米斯提利安星人的地球基地，米斯提利安星人的统治官和日本政府谈条件，要求日本政府提供方圆半径三公里的土地给他们居住，但日本政府拒绝，米斯提利安星人遂之大举攻入地球，所以联合国决定联合组成“地球防卫军”，和米斯提利安星人展开空前绝后的大攻防作战。