All'inizio del XXI secolo, strani avvenimenti e misteriose sparizioni di persone iniziano ad accadere sulla Terra. Dietro ci sono i Meganoidi, cyborg creati su Marte dal professor Haran Sozo, sfuggiti al suo controllo. A capo della loro collettività ci sono il malvagio Don Zauker (Don Zauser nell'originale giapponese), un robot dalla struttura fisica primitiva con un cervello umanoide, che si esprime in modo inintelligibile; e Koros, la sua sacerdotessa e interprete, un'inquietante cyborg femminile dal fascino glaciale. I Meganoidi vogliono schiavizzare l'umanità e trasformare i "migliori" esemplari in Meganoidi. Hanno sviluppato una tecnologia sorprendente con la quale hanno realizzato le Macchine della Morte, una strana sorta di astronavi/robot, spesso dotate di immense mani, che rende i Comandanti Meganoidi in grado di trasformarsi in Megaborg, enormi robot da combattimento. A contrastare i loro piani c'è Haran Banjo, il figlio del professor Sozo, che pilota il gigantesco robot trasformabile Daitarn 3. Lo affiancano Garrison Tokida (maggiordomo tuttofare) e Beauty Tachibana (bionda mozzafiato, figlia di un famoso imprenditore ex-socio in affari del padre di Banjo). A loro presto si aggiungono Reika Sanjo (ex agente dell'Interpol) e il piccolo Toppy (orfano salvato da Reika nella seconda puntata). La trama si sviluppa in maniera episodica. A poco a poco si svela il passato di Haran Banjo, la sua spettacolare fuga da Marte con i Meganoidi alle calcagna e le ragioni del suo odio per loro. Una serie di mirabolanti avventure e combattimenti, che spaziano dalla fantascienza all'avventura e all'horror, conducono Banjo e i suoi compagni a sostenere la battaglia finale, nel disperato tentativo di sventare il folle piano di Koros e di sconfiggere il suo ultimo, potentissimo avversario, Don Zauker, che vuol far collidere Marte con la Terra.