東京都は練馬区、大泉学園光子力町。 安くて安心、未来のエネルギー“光子力”を宣伝しようと、 三人の女の子が道行く人々にチラシを配っていた。 ロボットガールズのＺちゃん、グレちゃん、グレンダさんだ。 やる気のない三人のもとに、アルバイトのコンパニオンたちがやって来る。 だが、その姿はどう見てもあやしくて…。

光子力エネルギーを奪おうと挑んだものの、 ロボットガールズにいじめられ、泣きながら帰ってきたあしゅら男爵と機械獣ガールズ。 機械獣ガールのガラダＫ７はご機嫌ななめ。ダブラスＭ２も、すっかりいじけて引きこもっている。 面倒見のいいあしゅら男爵は、上司であるDr.ヘルに叱られながらも、二人をなだめようとする。

海だーっ！ きらめく水着姿になって、浜辺を駆けていくロボットガールズ。 海辺のワクワクドキドキツアー３泊４日、のはずだった。それなのに今いるのは、沼津沖に出たマグロ漁船の甲板。 さんざん破壊した町内の修繕費を、マグロ漁で稼いで来いということらしい。 この漁船が、とんでもないものを釣り上げて…。

今日は光子力町の大運動会。体育会系のＺちゃんは元気いっぱいだ。 一等賞を取って人気者になり、すっかりゴキゲンのＺちゃん。 ところがそこに、巨大な大空魔竜とともに、ガイちゃん（ガイキング）、 ガッキー（ガ・キーン）バラたん（バラタック）、 ダンダン（ダンガードＡ）の、 ロボットガールズ・チームＴが登場する！

水をおごるからタコ焼きをよこせと、グレちゃんにたかるＺちゃん。 相変わらずむちゃくちゃな彼女を「お姉ちゃん」と呼ぶ、謎の美少女が現れた。 彼女の名前はミネルバＸ。 Ｚちゃんの前ではピュアな女の子だが、素顔は実に腹黒い。 単純なＺちゃんは、複雑なグレちゃんの気持ちも知らず、手もなくだまされてしまう。

Ｚちゃんたちロボットガールズは、鬼怒川っぽい町に温泉旅行にやって来た。 そこで出会ったのは、ローレライよう子。 かつては伝説のアイドルグループ“ラインＸ”で活躍していた彼女も、今は田舎を営業回り。 ひとたび歌い出すや、音波兵器なみの凶悪な歌唱力に、大ファンのグレンダさんを除く全員がのたうち回り…。

不景気の影響を受けるのは、世界征服業界も例外ではない。 地下帝国も色々と厳しいようで、失敗続きのあしゅら男爵は、とうとうリストラを言い渡されてしまった。 独り身のアパートで落ち込むあしゅら男爵。 何とか元気づけようとするガラダＫ７とダブラスＭ２の前に、見るからにうさんくさいセールスマンが現れ…。

地下帝国は資金を使い果たした挙げ句、不渡りを出して潰れてしまったらしい。 すっかりリラックスモードのロボットガールズだが、根っからやんちゃなＺちゃんは、退屈でたまらない。 そこに突然、何者かによる攻撃が。 さっそく出動したロボットガールズの前に現れたのは、強大な力を持つ暗黒大将軍だった！

処刑される寸前でＺちゃんたちを救い出したゲッちゃん（ゲッターロボ）とジーグさん（鋼鉄ジーグ）も、 暗黒大将軍には歯が立たなかった。 ロボットガールズ最期の時が迫る…。そこに駆けつけたのはミネルバＸ。 彼女だけではない。ローレライよう子が、ロボットガールズ・チームＴが、力を合わせて戦おうと集結する！