宇宙の安全と平和を守るスーパー・ジャイアンツは、或る日正体不明の星の通過を発見、追跡したが、落下する隕石の為に見失った。それは地球から観測に名をかりて打上げた人工衛星と知ったジャイアンツは、異常なものを感じた。その頃、日本の天文台では不思議な事故が続出、海底に構築された山中博士の宇宙艇実験室でも、滅多なことでは故障しない部品が消失した。博士の令嬢かおると令息良一は、研究所の秘密を外部に洩さぬ為、子供二人で部品を購入に出かけた。然しそれは既に不思議な外国人に買占められた後だった。その後をつけた二人は、墓地下の秘密基地に捕われてしまう。博士と浅見助手も見知らぬ男に誘拐された。警視庁の秘密会議の紛糾する席上、突如現れたジャイアンツは、この事件が、人工衛星に原爆ロケットを運ぶ為に、大きな宇宙艇が欲しい某秘密国家の野望によることを語り、その紛砕を誓うのだった。宇宙人の姿にかえったジャイアンツは、攻撃を開始した。これを知った秘密国家は、博士ら三人を思想改造器にかけて、忠誠を誓わせてしまった。原爆ロケットを積んだ宇宙艇は、自由を失った博士の手で発進した。成層圏を突破した艇は、秘密国家の宇宙大ステーションの命令により、ＥＦ四軌道を進む。それは、ジャイアンツの追跡を阻止するための、灼熱するゴルドン大火星の真只中を通る軌道である。猛スピードで進む正義のジャイアンツの眼前に、火焔吹きすさぶ大火星が迫る……。