謎の巨大怪物体から日本の平和と安全を守るため、 新幹線超進化研究所によって開発された「新幹線変形ロボ シンカリオン」。 超進化研究所は新たな敵の襲来に備え、秘密裏に新型ロボット「シンカリオンＺ」の開発を進めていた。 高い適合率で「シンカリオンＺ」の運転士となった子供たちは、 研究所員たちと力を合わせ、再び現れた巨大怪物体を迎え撃つ！ 未知なる敵の出現－。そして2人の少年の出会い－。 シンカリオンの更なる進化が始まる！！！