西暦200X年、北極に建造された多国籍開発基地「ポーラー・ステーション」を乗っ取った狂気の科学者「ドクターランドウ」は巨大ロボット「メタルビースト」の軍団を率いて世界征服に乗り出した 日本の防衛庁はそれに対抗するため、北海道のサロマ湖畔にあるNISAR（ネイサー、日本国際航空宇宙技術公団）の所有する宇宙開発用ロボット「ゲッターロボ」に協力を要請。当初はゲッターロボを戦闘に使用することに難色を示していたNISARの橘博士だったが、戦いの中で死者を出したことで、ゲッターの戦闘用強化に本腰を入れることになる。 当初は非変形で武装も無く、徒手空拳で戦っていたゲッターロボであるが、激しさを増す戦いの中で徐々に武装が施され、第11話で3機の飛行メカが合体して3種の形態に変形するスーパーロボットへと生まれ変わる。
