アンドロメダ銀河を征服した宇宙の狂人、アンドロ総統が地球征服を企む陰謀を巡らせている時、ハン博士は長年の研究の末、スーパーマジンガー3の試験飛行に成功する。アンドロメダの地球遠征軍はスーパーマジンガー3を排除するため、ハン博士の研究室に特攻隊員を偽装潜入させるが失敗する。一方、アンドロメダの地球偵察隊は地球の宇宙研究基地にある地球人をアンドロメダに連行し、ハン博士とテホ、ジェビ、トンボらはスーパーマジンガー3に搭乗してアンドロメダへ向かう。アンドロ総統の本拠地に潜入したスーパーマジンガー3は、勇敢無双の活躍で地球人を救出し、宇宙の平和を取り戻した後、無事帰還する。