《圣斗士星矢》相隔23年重新复活的新作TV动画，讲述憧憬着“传说中的圣斗士星矢”的光牙和他的同伴们的故事。描写主人公们为了打倒掳走守护大地和众生和平的女神雅典娜并企图树立新世界的巨大邪恶敌人“Mars”，无论多少次都重新站起来继续战斗的英姿。 在看得见十二宫的圣域某个居城里，女神雅典娜正照看着沉睡中的婴儿光牙。在那时突然产生了巨大的黑暗并爆炸。崩塌的柱子正要倒向光牙之际，闪耀金色光辉的黄金圣斗士星矢出场！然后，身披斗篷的邪恶之敌Mars也现身了。星矢 VS Mars，最终战果会如何？光牙的命运又会是……！？

故事发生在与伯利亚银河帝国的战斗结束一年后，塞罗奥特曼在本作中与红莲火焰、镜子骑士、詹伯特阻止天体的运转，并结识了新的伙伴詹奈，他们一起踏上了新的战斗旅程。

ZAP SPACY收到了求救信号，雷等人迅速驾驶盘龙号前往，但却被吸进扭曲空间。在扭曲空间的一颗惑星上，雷遇见了其他次元中的自己。这里出现了一头机械哥莫拉。原来在这个星球上，莎乐美星人进行秘密试验，令所有次元的联系都集结在一起。雷召唤哥莫拉迎战机械哥莫拉不敌，正当危急之际，赛罗奥特曼出现营救。而为了计划的继续进行，莎乐美星人启动了黑暗独眼巨人赛罗。

赛罗奥特曼为了救盘龙号的船员，与黑暗洛普斯赛罗展开了激烈地战斗。在战斗过程中，由于赛罗一个不小心被打入了扭曲的空间里，在这个扭曲的空间里，赛罗居然遇到了奥特兄弟，只不过没想到的是，奥特兄弟居然对赛罗发动了攻击。原来这些奥特兄弟并不是真正的奥特兄弟，是一群人造的冒牌货。赛罗虽然无惧这些冒牌的奥特兄弟，但是由于对方人数较多，赛罗一时间也是陷入了苦战冒牌奥特兄弟不断对赛罗发动攻击，赛罗的体力渐渐开始不支了。就在千钧一发之际，雷欧奥特曼现身，特地赶来支援赛罗。在雷欧的帮助下，赛罗与雷欧合力击败了冒牌奥特兄弟。击败冒牌奥特兄弟，赛罗马上逃出扭曲的空间，赶回去支援盘龙号的船员们。从扭曲空间逃出来的赛罗再次与黑暗洛普斯赛罗交手。而日向船长终于查明了这件事的来龙去脉，这一切的背后都是一位叫海洛蒂亚的萨罗梅星人搞得鬼。她企图造出宇宙机器人军团，征服整个宇宙。可惜，有些东西根本不是海洛蒂亚能够掌控的。黑暗洛普斯赛罗的失控，宣布了海洛蒂亚的计划彻底失败。

扎塔天文先锋队在执行任务时，收到了神秘的求救信号。日向、雷等人迅速驾驶盘龙号前往救援，但却被吸进了扭曲的空间中。在扭曲空间里他们发现了一颗行星，而求救信号正是从这颗星球发出的。正当盘龙号准备降落的时候，半空中突然出现了机械哥莫拉。这头机械哥莫拉一出现就直接攻击盘龙号，盘龙号只好被迫应战。一场激烈交战后，盘龙号被击落，日向船长只好迫降飞船。当日向、雷等人从飞船出来后，前去寻找求救信号的发出地点。结果他们遇见了其他次元的自己。经过调查，众人发现原来在这个星球上，有神秘的外星人正在进行一项秘密实验，这里的空间是一个枢纽，连接着其他各个次元。后来，机械哥莫拉再次出现，雷只好召唤哥莫拉前去迎敌。正当众人陷入危急之际，赛罗奥特曼出现了。