発明好きの少年ガンちゃんは、巨大犬型メカを完成させてこれを「ヤッターワン」と命名。ガールフレンドのアイちゃんと一緒に「ヤッターマン」と名乗り、世のために正義の味方となることを決意する。一方、悪党三人組ドロンボー一味の元に、泥棒の神様を名乗るドクロベエが現れる。大金塊の隠し場所が記されているというドクロストーンの４つのかけらを集めれば、金塊の半分をやると持ちかけられ、ドロンボーは探索を開始。その企みを知ったヤッターマンは、ヤッターワンでドロンボーを追う。

プジィプトにあるスフィンクスの鼻の穴の中にドクロストーンがあるというドクロベエの指令を受け、ドロンボーはメカで砂漠の国へと向かう。 しかしスフィンクスの鼻は欠けて無くなってしまっていた。実はハッサンという男が、自分の家を作るために持ち帰ってしまったらしい。観光客相手にニセモノの土産を作ることに嫌気がさしていたハッサンは、恋人との結婚資金も稼ぎたいという気持ちの板挟みにあっていた。

フロダリビーチの23代目ガメガメハ大王が、ドウエイ博物館からプレゼントされた傘に、ドクロストーンの在処を示す地図が隠されているという。ドロンボーはインチキ商売の稼ぎで制作したメカで、フロダリへと出発。城を襲撃して旅行中の大王を待ち伏せするが、後を追ってきたヤッターマンが企みを阻止。対決の末に、なんとか傘を手に入れたドロンボーであったが……。

ドクロベエの指令で北極海に向かったドロンボーは、現地で犬ゾリに乗った老人に遭遇。ドクロストーンについての情報を得る。 老人の話によると、アザラシ島にいるアザラシがドクロストーンの欠片を持っているらしい。老人を脅してアザラシ島へ案内させるドロンボー。しかし、そこに待ち受けていたヤッターマン。メカ戦の末にドロンボーはなんとかドクロストーンを入手するのだが、実はその正体は……。

西アジアのイルカ王国へ向かったドロンボー。王様の宝物殿の中にドクロストーンがあると睨んだドロンボーは、王国の財宝を狙うインチキ予言者・ヘルメットと手を組む。 一方、王国についたヤッターマンは、ヘルメットによって無実の罪を着せられ、幽閉されたオイル博士の娘・マリアと出会う。なんと博士はドクロストーンのことを知っているらしい。ヤッターマンはマリアと共に博士を助け出そうとするが、その行く手にはドロンボーが待ち受けていた。

トンカ王国にある古代遺跡「太陽の神殿」に、ドクロストーンがあるという指令をドクロベエから受けたドロンボー一味。ところがヤッターマンが立ちふさがり、いつものように負けてしまう。メカの爆発で息も絶え絶えなドロンボーは、「死んだら太陽の神殿に葬って欲しい」とヤッターマンに言い残し倒れてしまう。ヤッターマンによって神殿に葬られたドロンボーであったが、実はこれは神殿に潜入するための作戦だった。

レオのカーニバル恒例の女王コンテストの優勝者に贈られる王冠に、ドクロストーンありかが隠されているらしい。ドロンボーはドロンジョがコンテストで優勝し、王冠を手に入れようと計画する。ボヤッキーが審査委員長に化け、他の審査員も催眠装置を使って洗脳してしまう。珍しく完璧な作戦のように見えたが、あと一歩のところでヤッターマンが現れて計画を阻止するのだった。

ドクロストーンがイマラヤ山脈にあるという指令を受けて山へと向かったドロンボーは、そこで雪男のユキゴンに遭遇する。ユキゴンの住みかに連れて行かれたドロンボー。そこには病気で寝込んでいる一人の老人がいた。ユキゴンは老人の看病を頼むのだが、ドロンジョたちはユキゴンの腕にはまっているドクロストーンらしきものを奪って逃走。だが、ヤッターマンとの対決で谷底へ落としてしまった。

ドクロストーンを求めて大自然あふれるアフリシャ大陸にやってきたドロンボーは、そこで密猟者の一味と出会う。密猟の邪魔をするジャングルの王者・アーザンの捕獲と引き替えに、彼らからドクロストーンの隠し場所を聞き出そうとしたドロンボー。だが、アーザンはヤッターマンに助けられ、形勢逆転されてしまう。

恐竜ナッシーが住むという、神秘に包まれた湖・ナス湖。この湖の底にドクロストーンが沈んでいるという。ドロンボーはドクロストーン探索に邪魔なナッシーを追い出すための作戦を考案。ナッシーの子供を捕まえて、親をナス湖の外へおびき出している間にドクロストーンを引き上げようとする。作戦は成功したのだが、そこにヤッターマンが駆けつけた。

四次元に通じる謎の三角地帯として怖れられている、バキューダ海域へとやってきたドロンボー一味。ここでドロンボーは、一人の少女と出会う。少女の兄・ペロは、珍しい石を持って突如消えてしまったらしい。その石がドクロストーンだと睨んだドロンボーは、四次元空間に飛び込んで様々な時代をタイムスリップ。ついにペロ少年と石を発見して現代へ戻るのだが……。

ドクロベエの情報をもとに南太平洋にある孤島・トースター島へやってきたドロンボー。村の長老を人質にしたドロンボーは、村人たちにドクロストーンのある場所へ連れて行くよう脅迫し、巨大なモアイ像に向かう。モアイ像の額にドクロストーンらしきものを発見。しかし、村人たちの祈りによってモアイ像が動き出し、ドロンボーに襲いかかった。

秘境ダマゾンにある黄金郷イルドラドに向かったドロンボー。そこで、男性が立ち入ることを禁じられている女性だけの国・アマゾメス王国の存在を知る。王国の女王の誕生日にのみイルドラドにある洞窟が開けられるという話を聞いたドロンボーは、彼女たちの仲間になってイルドラドに接近しようとするが失敗。女王を人質に取り、無理矢理ドクロストーンを入手しようとするのだが、ヤッターマンに女王を奪還されてしまう。

ガンちゃんはヤッターワンに次ぐもう一体のペリカン型メカを完成させ、ヤッターペリカンと命名した。ドクロストーンがイランスのブーブル美術館にあるという情報を聞いたヤッターマンは、ドロンボーを追って新メカ・ヤッターペリカンで出動。ところがドロンボーとは別にドクロストーンを狙う怪盗ドンパンに間違われ、ネッコロンボ刑事に捕えられてしまう。

ナイプス村に住んでいるヘンジーじいさんが、ドクロストーンを隠し持っているらしいとの指令を受け出発するドロンボー。さっそくじいさんの家を訪れるが、あいにく留守中。家中探してもドクロストーンが見当たらず、留守番をしていた孫娘のパイジを騙して、じいさんが働く水車小屋まで案内させる。ところがそこにあったのは、ドクロストーンではなくただの石臼だった。

ヤメタイ国の宝物の中にドクロストーンがあるという、ドクロベエの情報を盗み聞きしていたネズミ小僧のチョロ吉。宝物を横取りしようとドクロベエに変装し、ドロンボーを騙してヤメタイ国へ向かう。一方、ヤメタイ王国を訪れたヤッターマンは、女王ヒメコの屋敷に入ることが出来ない。オモッチャマに心を許したヒメコは一緒に屋敷の外に出るが、ドロンボーが現れ宝が収められた倉の鍵を奪われてしまう。

エギリスのエリザデス宮殿の庭園に、ドクロストーンがあるとの情報を入手したドロンボーはエギリスへ向かう。しかし宮殿は厳重に警備され、侵入することは非常に困難。そこで人気グループのビートラズが王宮の晩餐会に招待されていると聞き、彼らとすり代わって王宮に入り込むことを計画。ところがヤッターマンが本物のビートラズを救出し、ドロンボーの正体を明かした。

チャイロン国にある自然動物公園にドクロストーンがあるというドクロベエの情報を盗み聞きしたヤッターマンは、現地でパンダの飼育係と、その娘スーミンに出会う。パンダの飼育に多忙な父から、誕生日にプレゼントをもらえず腹を立てたスーミンは、パンダのルンルンを逃がしてしまう。ドロンボーはそんなルンルンを人質に取り、ドクロストーンを要求する。

ガードマンに化けて造幣局に潜入し、まんまと大金を強奪したドロンボー。これで一生楽に暮らせると思いきや、機嫌を損ねたドクロベエによって全額横取りされてしまう。仕方なくドクロストーンを探しに、アルプスの麓にあるイランス国に向けて出発するドロンボー。一方、ヤッターマンはフンバルジャンという男と出会う。彼は病気で苦しむ孤児の女の子を救うために、教会から金の燭台を盗んでしまった。実はフンバルジャンは留置所から脱走し、警察から追われる身であった。

アメホン国シカモ市の暗黒街。そこでは、二大ギャングのアル・カッポレとドン・パチーノが抗争を繰り広げていた。ドロンボーはまずカッポレの金庫を狙うが、そこにドクロストーンはなかった。そこで次にパチーノの金庫を狙うため、ドロンボーはカッポレの仲間となり抗争に参加する。しかし、カッポレの金庫にもドクロストーンはなく、代わりに特注のチョコレートがあるだけだった。