因天灾而失去母星的宇宙流浪民族——十亿巴姆星人希望向地球移民，双方在月球基地展开了谈判，但是谈判过程中却发生了巴姆星里昂大元帅被人阴谋投毒暗杀事件，里昂之子里希迪鲁情急之下误杀了地球方面代表龙崎勇。最后谈判破裂，巴姆星人开始了对地球的全面侵攻作战。 另一方面，龙崎勇博士的儿子龙崎一矢与好友夕月京四郎完成了宇宙飞行，返回了地球。利用一矢与京四郎从宇宙带来的新型能源戴莫光线，龙崎博士的好友和泉博士终于完成了他与龙崎博士共同设计的超级机器人斗将戴莫斯。龙崎一矢继承父亲的遗志，成为了戴莫斯的机师。在战场上，一矢救下了失忆的美少女艾莉卡，两人一见钟情，然而艾莉卡却是巴姆星地球侵攻总司令里希迪鲁提督的妹妹……一矢与艾莉卡将直面残酷的宿命。巴姆星解放军与奥鲁邦一党进行着不懈的斗争，艾莉卡逐渐成长为解放军的领袖，里希迪鲁开始一直敌视一矢与妹妹之间的感情，但在奥鲁邦的阴谋逐渐被揭露，他的战友巴鲁巴斯和莱萨先后为揭露阴谋和掩护自己而牺牲之后，里希迪鲁在地球军和巴姆星解放军的帮助下决定亲手解决战争元凶来洗刷自己与地球开战的罪恶。

　　奥斯卡（田岛令子 配音）是名门之后，由于家中没有男丁，于是从小就被当做男孩养大。十四岁那年，奥地利和法国进行政治联姻，奥地利公主玛丽（上田美由纪 配音）即将嫁给法国王子路易（安原义人 配音），父亲将奥斯卡送入了宫殿侍卫队，赋予了她保护玛丽的重任，只为了家族能够在腥风血雨的宫廷斗争之中拥有自己的一席之地。
　　之后，奥斯卡和玛丽结识了年轻的菲尔逊，两人同时爱上了这位风度翩翩的贵族，然而，菲尔逊选择了玛丽，他对玛丽的爱如此真挚和深沉，奥斯卡将这一切看在眼中，痛苦万分。皇帝去世，路易登基，玛丽因此成为了皇后，而她和菲尔逊之间的韵事已经逐渐无法再隐瞒下去。

　　早在远古时代，人类祖先刚出现于地球上没多久，坎贝尔星人奥蕾阿娜和大将军加鲁达便率军来到地球，正当他们准备支配控制地球之际，漫长的冰河时期来临了，他们只得潜入地下静候时机。
　　时间一转眼过去了三千多年，地球科学家南原猛博士在调查世界各地古代遗迹的过程中意外的发现了坎贝尔星人的足迹，并得知了他们妄图侵占地球的阴谋；为了应对随时可能到来的危机，他在国联协助创建的南原研究所中设计制造了超电磁机器人孔巴特拉V，挑选了五位青少年成为其驾驶员：自幼丧失双亲，在孤儿院“太阳学园”长大的暴走族——狂热机车爱好者葵豹马、奥运会射击鬼才浪花十三、九州阿苏地区出身的巨汉——柔道高手西川大作、自己的孙女南原千鹤以及IQ高达200以上的9岁天才小学生北小介；终于苏醒的奥蕾阿娜再次命加鲁达展开了对地球的侵攻行动，孔巴特拉V与坎贝尔星人奴隶兽、熔岩兽漫长而艰苦卓绝的死斗开始了……
　　本剧与长浜忠夫监督随后的《超电磁侠波鲁吉斯V》及《斗将戴莫斯》一起被合称为“长浜忠夫三部曲”，开创了日本机器人动画史上“合理合体”式超级机器人的先驱，而五机合体的设定构思也对后来的机器人动画及超级战队模式的特摄作品产生了极其深远的影响。