Yuuta Hibiki acorda no quarto de Rikka Takarada e percebe duas coisas: ele não tem memórias e pode ouvir uma voz misteriosa chamando seu nome de um quarto próximo. Após uma inspeção mais aprofundada, ele encontra um robô – que se apresenta como o hiper-agente Gridman – atrás de uma tela de computador antiga. Para surpresa de Yuuta, Rikka não consegue ouvir Gridman, nem consegue ver os monstros sinistros pairando sobre uma névoa espessa que envolve a cidade do lado de fora. Outro monstro gigante se materializa na cidade e começa a causar estragos. Em meio à confusão, Yuuta é atraído de volta ao computador antigo e se funde com Gridman. De repente, ele aparece no meio da batalha e é forçado a lutar contra o monstro. Junto com Rikka e seu parceiro Shou Utsumi, Yuuta forma a ‘Gridman Alliance’ para derrotar os monstros que assolam a cidade e encontrar o responsável por sua aparência.