由于两位假面骑士的活跃，邪恶组织·杰鲁修卡被消灭，但是首领又创建了新组织·毒蝎帮(又译“迪斯特龙”)。本乡猛的学弟·风见志郎偶然目击毒蝎帮的行动，而受到该邪恶组织的追杀，之后父母以及妹妹都被毒蝎帮的怪人所杀。志郎为了向毒蝎帮军复仇而要求1号和2号替他改造，但二人知道改造人的悲哀，而拒绝了他。后来1号和2号落入了毒蝎帮的陷阱而陷入危机，志郎舍命相救，被机关所伤而奄奄一息，为了救他一命，1号、2号不得不将他改造成改造人·假面骑士V3。

西暦1988年。人類は謎のUFO群の襲来により危機に瀕していた。人類の存亡をかけ、南海の秘密基地で建造されていた国連宇宙防衛艦・轟天は発進する。侵略者の正体は、太陽系から2万2千光年離れたメシエ13と呼ばれる球状星団・恒星ヨミの第三惑星人だった。彼らは年老いた母星そっくりの地球を征服すべく、指揮官ヘルのもとに金星に侵略の前線基地を築いていた。敵ヘルファイターとの激しい戦闘をくり返し、金星に向かう轟天。しかし、その前に敵の超努級戦艦・大魔艦が立ちふさがる……。

為了與犯罪組織古萊姆（クライム）對抗,國際科學特搜隊的鯨井大助決定組織一隊改造人部隊，最後他找到接受手術的四人，分別是：櫻井五郎、東竜、嘉琳·水木（カレン水木）及大地文太。四人背負著改造人失去肉體的痛苦，與古萊姆周旋。 後來因古萊姆引入了侵略機械人，把目標由犯罪轉變成征服地球。因此皇牌突擊隊亦加入了行動隊長Big 1（ビッグワン），令戰況更加白熱化。