春風小学校新６年生の峯崎拳一、立花浩美、朝岡しのぶは登校途中、機械人・歯車王と部下のギーグに遭遇。壊れた鉛筆削りから作り出された機械化獣が、いきなり三人に襲いかかってくる。その時、三人の前に突然恐竜のロボットが現れた。そのまま六千四百万年前の恐竜時代にタイムスリップした三人は、地球が「機械化帝国」の侵略を受けていたことを知る。そして古代の地球を守って戦う光の戦士・エルドランから、現代の地球を守るようにとマッハプテラ、ランドステゴ、サンダーブラキオの三体の恐竜ロボットを託される。 こうして、６年２組１８人の冒険と戦い、そして小学校生活最後の一年が始まったのだった。

ゴウザウラーで機械化獣を倒した拳一たち。しかし大人たちには、褒められるどころか、学校を壊したことを責められるばかり。その上、ロボットに乗れなくて悔しい防衛隊の武田長官に、ゴウザウラーに乗ることを禁止されてしまう。納得いかない拳一たちはゴウザウラーを元の校舎に戻そうと夜の学校に忍び込み、秘密の校舎修理作戦を決行する。 だがそれを見つけた武田長官は、勝手にゴウザウラーを元に戻すなんてと大激怒。先生たちも集まって、夜の学校は大騒ぎになってしまった。 その時、機械化獣出現の報が入った！

ある日の放課後、６年２組では「誰がパイロットになるか」について議論していた。そんな中、一人浮かない顔をしている浩美。彼は争いごとが嫌いで、できれば機械化帝国とも戦いたくないのだ。一人教室を出た浩美は帰り道に機械化獣と鉢合わせてしまうが、一人では太刀打ちできる訳がない。 一方、機械化獣出現の報を聞いたザウラーズはさっそく出動。しかし、浩美を欠くランドステゴは本来の力を出せずピンチに陥ってしまう。

朝寝坊した拳一は、スケボーで登校した。バレないよう廊下にスケボーを隠し、チャイムと同時に教室に駆け込むが、なんとそこは高木先生の６年１組。２組の生徒はだらしがないとこっぴどく怒られてしまう。 給食の時間、いきなり機械化獣出現の報が入って出動するザウラーズに、高木先生は「１０分で戻ってこなければ給食を片付ける」と言い放つ。売り言葉に買い言葉で、受けて立つ拳一。 一分たりとも時間を無駄にはできないと、ザウラーズは即出動する。

明日は日曜日、６年２組も休みに何をして遊ぶかで盛り上がっている。そんな中、クーコと、ユカ、はるえの弱虫３人組は暗い顔。日曜日に機械化獣が現れて、ザウラーズの出動が遅れたらと不安なのだ。しかしみんなには取り合ってもらえず、拳一には「弱虫はザウラーズにいらない」とまで言われてしまう。 翌日、３人は気晴らしにショッピングに出かけることに。ところが乗っていたバスが故障し、ギーグに機械化獣にされてしまう。

ゲームセンターに噂の「ゲームの達人」が現れた。対戦した拳一たちは、ものの見事に負けてしまう。それを聞いたしのぶは拳一たちのリベンジをすることに。だが達人に会ってみてびっくり。なんとゲームの達人はしのぶのお婆ちゃんだったのだ。驚いたしのぶは恥ずかしさのあまり、二度とゲームをしないで、とキツく当たってしまう。 しかしお婆ちゃんは拳一たちに誘われて再びゲームセンターへ。それを止めようと駆けつけたしのぶは、楽しそうな姿を見て、お婆ちゃんは寂しかったのだと知る。キツくあたったことを謝ろうとしたその時、クレーンゲームの機械化獣・デビルキャッチャーが現れた！

６年２組では五郎こと石田五郎の司会でホームルームが開かれていた。しかしあまりのまとまりの悪さに五郎はキレてしまう。自分に委員長の資格がないのではないかと悩んだ彼は、みんなが引き止めてくれることを願って「委員長を辞める」と宣言するが、それを聞いた生徒たちは、引き止めるどころか次の委員長選びに盛り上がってしまう。ガックリ落ち込む五郎。 そんな時、機械化獣が現れた。早速出動するゴウザウラーだが、高速で動き回る機械化獣に大苦戦。反撃する術もなやられて、司令室はパニックに陥ってしまう。

洋二がどうも恋の病にかかっているらしい。その相手はなんと弥生由里先生だった。それを知り面白がって二人をくっつける会を作る男子と、より良い男になってもらういい機会と傍観する女子。 そんなことも知らず、洋二は弥生先生を追ってデパートへ。いざ告白しようとしたその時、機械化獣があらわれ、たちまちデパートは火の海になってしまう。洋二はゴウザウラーに回収されたが、弥生先生が取り残されてしまった。 今こそ男の見せ所！洋二は消火器を抱え、決死の覚悟で火の海に飛び込んだ！

下校途中しのぶはいつものように拳一を追いかけ回していたところを、お母さんにバッタリ出くわした。 日頃のお転婆ぶりをお説教された挙句、おしとやかにするようにと無理やり着物を着せられてしまう。拳一にからかわれても、反撃しないで堪えるしのぶ。一日着物を乱さずに帰ってきたら、明日からは着なくていいという母との約束なのだ。 そんな時に機械化獣が現れた。苦戦するザウラーズはやっとの思いで合体するが、着物姿のしのぶは戦いに集中できず、とうとう追い詰められてしまう。

早朝、ユカは金太が秘密特訓をしている所を目撃する。 小学生柔道大会の決勝戦で毎年同じ相手に負け続けてきた金太にとって、６年生の今年は最後のチャンス。悲願の優勝をかけた金太の試合を応援しようと、ユカと拳一は二人だけで会場に駆けつける。 順調に勝ち進んでいく金太だが、試合最中に機械化獣出現の報が入る。ユカと拳一は、金太に内緒で出撃するが、ザウラーズは大苦戦してしまう。 試合直前にそれを知った金太。しかし自分には決勝戦がある。どうする！？

教授と秀三は、ゴウザウラーのディフェンスアップの為に超電磁バリア装置を開発した。磁力によって敵の攻撃を跳ね飛ばすのだという。しかしうまくいったのは模型実験だけ。威力を実証するために防衛隊管理下の機械化された町へ向かった先で、二人は武田長官に見つかってしまう。 武田長官を説得し何とか協力してもらった最終実験だが、教授の予想に反してゴウザウラーはただの電磁石と化し、身体中に防衛隊の戦車をくっつけてしまう。 そこへ機械化獣が出現した！

拳一、ボン、チョビが体育館でバスケットサッカーをしていたところ、ボールが大ジャンプして校長先生の大事な額を壊してしまった！弱った３人は額を持ち出し、ボンの家で直して翌朝早く元に戻すことにする。 ところが翌朝、拳一の寝坊で遅刻し、体育館では朝礼が始まってしまった。仕方なく額を教室に隠して朝礼に参加するが、額がなくなったことは全校中に知られてしまう。大ショックの校長先生。 その時、機械化が出現。早速出動したザウラーズだが、隠した額が気になる３人は戦いに集中できない。

本物のゴウザウラー出演によるドラマを作りたいと、春風小学校にテレビ局がやってきた。題名は「ゴウザウラー対大怪獣グチャゲラン」。スターを目指すエリーは断然やる気、他のザウラーズのメンバーも満更ではない。早速ザウラージェットを撮影現場に向かわせて本番が始まるが、全員が大根役者で芝居はモタモタ。ホンモノの迫力などカケラもない。 そこへ、機械化獣が出現した！本物の戦闘に色めき立つワンマン監督は台本通り芝居しろと言い放つ。本物の迫力で視聴率100％をとるというのだ。

拳一、しのぶ、浩美、エリーの４人は下校途中で浩美の母、小夜子に会い、お昼をご馳走してもらうことになった。ハツラツとしたキャリアウーマン姿の小夜子が医者であることを知ったエリーは、仕事と家事を両立するなんてカッコイイと、たちまち一目惚れしてしまう。ところが小夜子は家ではドジばかり。がっかりのエリーと、ため息の浩美。 そんな時、拳一が急にお腹を押さえて倒れてしまった。急性盲腸炎と診断した小夜子は、緊急手術が必要だという。 だが、機械化の出現で町は氷付けにされていた。このままでは拳一の命が危ない！

今日は緊急特番！６年２組のメンバーが２等身キャラで登場。エリー、五郎、しのぶの司会で、ザウラーズの活躍を振り返る特別放送番組が始まった。 「拳一たちとゴウザウラーの出会い」「ザウラージェット発進システム」などのコーナー、そして教授の解説による「教授のザウラー講座」などのコーナーで盛り上がる。校長先生や高木先生、中島先生までもがやってきて、スタジオ内は大騒ぎ！ そこへ同じく２頭身の歯車王とギーグが乱入。番組を乗っ取って機械化帝国の解説を始めてしまう。

機械神から与えられた最後のチャンスを逃した歯車王。もはや処刑は確実、死ぬならばゴウザウラーを道連れにと地球へ最後の出撃をする。主人に後がないことを知ったギーグも自力攻撃を決意。マッハプテラの操縦席を乗っ取ってザウラーズを混乱に陥れる。 拳一たちはギーグを何とか撃退しゴウザウラーに合体するが、歯車王は今までに倒された機械化獣達の残骸を取り込み、機械化獣・キングギアとなって襲いかかってきた。必殺技を受けてもすぐ再生する恐るべき相手に、ゴウザウラーは窮地に追い込まれる。

恐るべき力を持つ電気王は、ついに金星や水星まで機械化を進めた。そして用済みと判断したギーグを処断してしまうのだった。 地球に迫る危機を感じる６年２組。そんな時、防衛隊から北極への出動要請がはいった。氷山の中から、６４００万年前の時代のメカが発見されたというのだ。早速現場へ急行した一同が見たものは、巨大ロボットのコクピットユニット『ザウラージャイロ』だった。みんなのブレスがはげしく反応する。きっとこの近くに新たなロボットが隠されているに違いない。 そこに機械神の命を受けた電気王が現れた。

金太が飛び込んだ時空の裂け目の向こうは、６４００万年前の恐竜時代だった。機械化帝国の侵略の魔の手が伸びるその時代、金太は機械達の攻撃をかわしながら必死にロボットを探した。そしてついに、火山の火口でロボットを発見！だが金太が現代に戻ろうとしたその時、時空の裂け目は閉じてしまう。約束を果たせず、仲間を救えなかったことに泣き叫ぶ金太。 北極でも、残されたザウラーズがその瞬間を絶望的な気持ちで見つめていた。だが新しいロボットをみつけて必ず戻ってくると言った金太の約束を信じ、デスボルトとバロンガーノン相手に必死に戦い続ける。

北極から帰還した６年２組はテレビのニュースに取り上げられる。しかし中島先生に勉強をきちんとしなさいと言われて反発。地球を守る使命があるから勉強なんて二の次だという生徒たちと、戦いを勉強しない理由にするなと怒る先生は真っ向から対立。ちょうどその時、武田長官がザウラーズを防衛隊の特別隊員に迎えたいとやって来ると、全員はさっさと防衛隊基地に行ってしまう。 しかし、そこで待っていたのは厳しい訓練。次第にみんなは隊員になったことを後悔しはじめる。地球を守ることは大事だけど、それだけでいいのかと迷う生徒たち。

ある日の放課後、子猫が学校の鳥小屋に入って大暴れ。飼育委員の育代は鶏を守るためにすごい迫力で猫を追い払う。 学校からの帰り道、バッタリ出会ったその猫に、人一倍動物好きの育代は優しく微笑みかける。子猫もそれが分かるのか、つかず離れずの距離で彼女の周りをウロウロ。 そんな時、防衛隊の新型戦車“タケダ１号”が機械化獣にされてしまった。出動するザウラーズだが、ザウラージェット内に妙な音が････。なんと、例の子猫が乗り込んでしまったのだ！