Yuuta Hibiki terbangun di kamar Rikka Takarada dan menyadari dua hal: ia kehilangan ingatan, dan ia mendengar suara misterius memanggil namanya dari kamar di dekatnya. Setelah diperiksa lebih lanjut, ia menemukan sebuah robot—yang memperkenalkan dirinya sebagai Hyper Agent Gridman—di balik layar komputer tua. Yuuta terkejut karena Rikka tidak dapat mendengar Gridman, juga tidak dapat melihat monster-monster mengerikan yang menjulang di balik kabut tebal yang menyelimuti kota di luar.
Monster raksasa lain muncul di kota dan mulai menimbulkan kekacauan. Di tengah kekacauan itu, Yuuta sekali lagi tertarik ke komputer tua itu dan menyatu dengan Gridman. Tiba-tiba, ia muncul di tengah pertempuran dan terpaksa melawan monster itu. Bersama Rikka dan teman sekelasnya, Shou Utsumi, Yuuta membentuk “Aliansi Gridman” untuk mengalahkan monster-monster yang mengganggu kota dan menemukan siapa pun yang bertanggung jawab atas kemunculan mereka.
