黑暗洛普斯突然袭击了光之国，赛罗奥特曼自告奋勇前往调查，带着父亲赛文给的奥特手镯，独自前往了另一个陌生的宇宙中、被黑暗洛普斯和机械军团在这为非作歹的行星阿奴，救出了被袭击的兄弟岚和小直。为了方便行动，赛罗和性命垂危的哥哥岚一心同体，与弟弟小直一起行动。
小直告诉了关于传说中的巴拉吉之盾的事情，他坚信只要找到了巴拉吉之盾，就能迎来和平。一场意外让赛罗和小直突然被传送进了宇宙船，宇宙船带领二人离开了行星阿奴，赛罗和小直认识了钢铁武士和艾斯美拉鲁达王家的二公主——艾美拉娜·露露特·艾斯美拉鲁达，公主告诉了赛罗自己的行星被皇帝贝利亚侵略，众人一致决定为了打倒皇帝贝利亚，去寻找巴拉吉之盾，便在小直的指引下先去找炎之海盗。
找到炎之海盗时，赛罗和红莲火焰不打不相识；当贝利亚军团来袭时，红莲告诉赛罗巴拉吉之盾在镜子之星，然后独自前去对抗贝利亚军团。在镜子之星时，赛罗以自己的光净化了镜子骑士，镜子骑士告诉赛罗巴拉吉之盾在地下神殿；在地下神殿的赛罗一行发现了诺亚的石像。
因镜子骑士战斗不顺，镜子之星即将塌陷，赛罗在保护小直和公主的过程中坠入了深渊寻找赛罗眼镜。苏醒过来的赛罗被贝利亚关在了装置中，镜子骑士利用他的能力救出了赛罗，并使他得到了赛罗眼镜得以变身。但变身后的赛罗奥特曼皇帝贝利亚作战却落入了下风，目睹了贝利亚吸收了矿石的能源变成了超银河皇帝：君王贝利亚、并被其控制，赶来的镜子骑士与钢铁武士无法与之对抗，危急时刻，红莲火焰带领炎之海盗与镜子之星的舰队救出了赛罗，阿奴星也派来了很多战舰。
贝利亚妄图炸掉艾斯美达鲁拉星，红莲火焰、镜子骑士、钢铁武士和赛罗奥特曼四人拼尽全力抵挡，贝利亚的愈攻愈猛，而赛罗奥特曼能量耗尽。但小直的话给予了所有人力量，他们的光芒汇聚在一起，召唤出了传说中的巨人——诺亚奥特曼，让苏醒过来的赛罗见到了奇迹般的场景，被诺亚奥特曼赋予了巴拉吉之盾。赛罗在三人的辅助下，和大家希望的光芒一起成功消灭了贝利亚，摧毁了贝利亚的要塞。行星阿奴和艾斯美达鲁拉星得到了拯救，巴拉吉之盾化身为究极手镯，此后一直伴着赛罗奥特曼。
望着和谐的艾斯美拉鲁达行星，赛罗把自己捡到的王冠还给了艾美拉娜公主，而自己也是时候离开了。苏醒后的岚对后来的事情一无所知，兄弟二人望着那道光，似乎看到了赛罗的身影，小直对赛罗衷心的感谢，赛罗也听到了他的声音。
返回路上，赛罗和在这个宇宙结识的战友：红莲火焰、镜子骑士和钢铁武士建立了新的宇宙警备队——终极赛罗警备队。