いたずらっ子のトオリは、道端で精巧に作られた飛行機のプラモデルと人形を見つける。しかし、それは実は地底世界の小人国、スィロ国のパラセル姫と戦闘機ゼータ2号だった。彼女は侵略者ブラックキッドの攻撃を避け、兄のクリップ王子が操縦するゼータ1号と共に火山の噴火を利用して地上世界へ脱出したのだ。そして、ゼータ1号と2号が合体すれば伝説のゼータロボットとなり、地底世界を救うことができるという。この事実を知ったトオリは、彼女を世話するうちに、ガールフレンドのスージーの家にいるクリップ王子とゼータ1号を発見する。しかし、彼らを追ってきたブラックキッドの戦闘機部隊の攻撃により、クリップ王子は死に、スージーの母親は生死の境をさまようことになる。スージーの母親を救うため、トオリは自らを縮小させた後、ゼータ1号のパイロットとなり、スージーとパラセル姫と共に地底世界へ向かう。地底世界に降り立ったトオリ一行は、ブラックキッドの陰謀にゼータロボットとなって合体し、立ち向かう。