Les aliens Gaira, cachés dans l'Arctique, prévoient de conquérir la Terre. Capturé et contraint de travailler pour les extraterrestres, le Dr Yan crée l'arme ultime, un robot aérien transformable appelé Gloizer X. Confié à sa fille Rita, Gloizer X échappe aux griffes de la Gaïra et atterrit au Japon, où le pilote Jo Kaisaka rencontre une Rita blessée. Prendre les commandes de Gloizer X, Jo et Rita luttent contre l'invasion de Gaïra.