1999年一个名为巴勒莱亚的邪恶机械帝国于月球建立了基地并向地球上的人类宣战。多个国家的大城市都被巴勒莱亚的先头部队所炸毁而日本正是下一个目标。 但人类不会屈服于这种威胁，由国际空军（U.A）的小组成员所选拔的成员组成“U·A·O·H=オーレンジャー”。并利用超古代文明遗留下来的“超级力量”来武装对付巴勒莱亚。
该片讲述的是《铁胆火车侠》几年之后的故事，部分人物的声优有变更。基本与《铁胆火车侠》一样是面向小学生的作品。前作的主人公哲雪在故事的最后几集登场。 铁胆火车侠与黑魔头两军离开数年后。由于黑魔头军再没有入侵地球的事被判明，JHR基地 面临着被封闭的命运。不过现在，黑魔头军又再度袭来。他们的目的是为了带给人类不幸，并利用人类小学生圣桥健太来协助他们做坏事。期间健太误入了500系新干线所行使的铁轨上而快要被火车撞到。就在这时，光能量从宇宙飞来并与500系新干线合体，铁胆火车侠Lightning West变形！铁胆火车侠与黑魔头军的战斗又再度展开了。
