Yuuta Hibiki se despierta en la habitación de Rikka Takarada y se da cuenta de dos cosas: no tiene recuerdos y puede oír una misteriosa voz que le llama por su nombre desde una habitación cercana. Al inspeccionar más a fondo, encuentra un robot -que se presenta como el hiperagente Gridman- detrás de la pantalla de un viejo ordenador. Para sorpresa de Yuuta, Rikka no puede oír a Gridman, ni puede ver a los ominosos monstruos que se ciernen sobre una espesa niebla que envuelve la ciudad en el exterior.

Otro monstruo gigante se materializa en la ciudad y procede a causar estragos. En medio de la confusión, Yuuta se siente atraído de nuevo por el viejo ordenador y se fusiona con Gridman. De repente, aparece en medio de la batalla y se ve obligado a luchar contra el monstruo. Junto con Rikka y su compañero Shou Utsumi, Yuuta forma la "Alianza Gridman" para derrotar a los monstruos que asolan la ciudad y encontrar al responsable de su aparición.