暗黒紐宇宙にある「キョアック星」はこれまで宇宙の多くの星を侵略し、配下に収めてきた。そしてその魔の手は地球にも差し迫っていた。ちょうどその頃、国分寺博士はオーバーテクノロジーを持つ「超古代縄文人」がキョアック星人の侵略を予期して描いたという巨大ロボットの壁画をもとに、合体ロボット「ゲキ・ガンガー3」を作り上げた。地球の緑を守るため、ゲキ・ガンガー3はキョアック星人の「メカ怪獣」と死闘を繰り広げる…。
世界闻名的原子物理学家冲田彻夫（二瓶秀雄 饰）在四国山脉某处发现神秘元素“超铀”，该元素蕴含常人难以想象的能量，一旦被恶人利用制造杀人武器，将造成不可估量的后果。在返回东京的途中，冲田教授遭到秘密结社毒蝎帮绑架。得知这一消息的风见志郎（宫内洋 饰）偷偷潜入毒蝎帮所在的无人小岛，救出了教授。伤重不治的教授临死前交代风见去找他的妹妹冲田广子（森桃江 饰）寻找矿藏地图。他们一路前行，谁知毒蝎帮尾随其后。大敌当前，假面骑士V3绝不退缩！关键时刻，连假面骑士1号（藤冈弘 饰）和2号（佐佐木刚 饰）也加入战局…… 本片根据石之森章太郎的漫画原作改编。
