1、在一个平行世界，圆大古、飞鸟信、高山我梦从小在一起长大，那时候的他们很喜欢奥特曼。有一天三人与一个红鞋少女相遇并许下一个约定。但岁月流逝，大古、飞鸟和我梦长大成人，他们逐渐忘记了奥特曼并步入社会过着普通人的生活。

2、有一天，横滨市出现了奇怪的海市蜃楼。不久，大古做了个奇怪的梦和出现幻觉，他不仅梦见见证他们长大的早田进、诸星团、乡秀树及北斗星司四人变成了小时候看过的奥特曼（奥特兄弟），还看到了不同于以往的奥特曼，大古却觉得对这个奥特曼很熟悉。晚上在诸星团的夏威夷餐馆吃饭的时候，大古对飞鸟和我梦说起这事，两人嘲笑大古。

3、过了几天，海市蜃楼消失了，走在街上的大古听到了一阵铃铛声，不知道为什么又目睹了无限形态的梦比优斯奥特曼击败怪兽萨乌鲁斯的场面，还听见背后有人向他打招呼，恍惚醒来发现这只是幻觉；但随后在看到了某位小说家的电视节目而又开始疑惑。与此同时，飞鸟和我梦也梦见自己变身成了奥特曼；三人闲聊中谈到了我梦曾经的课程——平行世界，大古认为或许在那个世界，梦就是真的，飞鸟和我梦依旧对此不屑一顾，这时大古突然想起了自己曾经想当宇航员的事并感叹人生，飞鸟和我梦也陷入了深思。正当三人在缅怀童年的时候，大古又听到了奇怪的铃铛声，一个穿红鞋的少女在他眼前一晃而过。晚上，三人和早田进、诸星团、乡秀树及北斗星司等人一起出去参加晚会，在去的路上，暗黑影法师策划了一场车祸，被早田进、诸星团、乡秀树、北斗星司四人成功阻止，大古开始怀疑起梦的真实性，而躲在暗处的暗黑影法师也冷笑着消失了。

4、这件事过去不久后，工作的大古恍惚间突然穿越到另一个时空，在那里遇到海兽格斯拉王，危急时刻，梦比优斯奥特曼从天而降并大战格斯拉，逐渐意识到这不是梦的大古在梦比优斯奥特曼处于下风时想起了童年时代看过的奥特曼电视剧并回忆起了格斯拉的弱点，帮助梦比优斯打败了敌人，随后和日比野未来见面。而后，大古又回到了自己的世界，但遇上了日比野未来。两人在海边谈话，未来告诉大古他是被一位穿红鞋少女引导来到这个世界的，有人正在暗中酝酿着阴谋，而他的使命是让七位勇者觉醒，拯救这个世界。大古回忆起了自己的梦，就带日比野未来分别去与早田进、诸星团、乡秀树和北斗星司见面，但四人都不知道这一切，闹了一场又一场的笑话。日比野未来觉得非常沮丧，大古却鼓励未来不要放弃希望。两人在谈话间庞敦王突然出现大肆破坏，大古终于相信了奥特曼和怪兽是真实存在的，但依旧认为不可思议。日比野未来见状再度变身梦比优斯奥特曼打败了庞敦王，但谁知战斗刚结束梦比优斯奥特曼就被超级希波利特星人变成了铜像，希波利特星人随即笑称人类即将被毁灭，然后消失。晚上，大古来到医院探望在破坏中受重伤昏迷的坂田秋子，面对伤心的小惠（秋子和乡秀树的女儿）和自责的乡秀树，大古觉得无助；在雨中，大古走向梦比优斯奥特曼的青铜像，向其请教该怎么办，就在这时他又遇见了穿红鞋的少女，少女要他赶快回想就走了。

5、第二天，大古凭借梦境和之前的话语去找飞鸟和我梦，但两人一点都不相信大古的话。大古又告诉丽娜，丽娜听了指责大古没有勇气，并搬出大古以和丽娜在一起为由拒绝梦想的事，听完了丽娜的斥责后大古向丽娜表白自己的确一直在逃避，但这次不会再逃避，而且要用自己的方式去拯救世界。与此同时，飞鸟和我梦也分别对良和敦子回忆起了自己的过去并反省起自己。就在这时，暗黑影法师又派出了两只怪兽——希尔巴贡王和戈尔德拉斯王，在两只怪兽大肆破坏城市的时候，丽娜通过广播向市民发声不要放弃希望，大古听到后内心暗自感谢丽娜。到了晚上，超级希波利特星人再次现身协助两大怪兽破坏城市。在早田、团和北斗的开导下，大古逐渐有了方向，就在这时飞鸟和我梦也分别意识到了什么。跑到海边的大古望着天空中一颗闪耀的星星，突然回忆起了同红鞋少女的约定，随后又一次与红鞋少女重逢，有关平行世界中的记忆终于被唤醒，大古随后变身成迪迦奥特曼和两大怪兽作战，但却被超级希波利特星人偷袭，就在迪迦也要被变成青铜像的时候。目睹了大古的战斗的飞鸟和我梦也回忆起了平行世界中的一切，二人分别变身为戴拿和盖亚，两个奥特曼随后救下了迪迦并加入了战斗，一番战斗后，平成三杰把两只怪兽和超级希波利特星人消灭了。就在人类欢呼胜利的时候，暗黑影法师却将怪兽及外星人的灵魂和残余能量与人类的怨念、悲伤等消极的东西融合成了超级大怪兽基伽奇美拉。基伽奇美拉一出现就完全压制了平成三杰。然而，人类给他们加油打气。目睹这一切的早田等人在亲人的鼓励下也回忆起了平行世界中的他们，四人随后分别变身为初代奥特曼、赛文、杰克和艾斯并救活了梦比优斯；八位奥特曼联手消灭了基伽奇美拉。在人类再次欢呼胜利的时候，不死心的暗黑影法师巨大化出现在八大奥特曼和人类的面前，威胁道自己不会消失，并宣称还会不断召唤怪兽并消灭平行世界里所有的奥特曼，让人类的内心始终被绝望的黑暗吞噬；迪迦怒斥影法师这是没用的，因为无论有多么的绝望人类心中的光都不会消失，随后8位奥特曼分别化身闪耀形态并消灭了影法师，解救了这个世界。

6、新一天的清晨，8位奥特曼并肩站立在海边。不久，8人胜利归来，丽娜、良和敦子一起迎接了他们并告知坂田秋子康复的消息。飞鸟、我梦和大古随后分别对良、敦子和丽娜成功表白。而使命已经完成的未来也和大古告别后化成光离开了。

7、在经历了这场战斗后，大古、飞鸟和我梦重新拾起了曾经丢弃的梦想并实现了它们。最后，成为宇航员的大古带着丽娜和自己的女儿，和飞鸟一家及我梦一家驾驶着配备我梦等人开发的反重力装置的宇宙飞船；在早田进、诸星团、乡秀树、北斗星司等人的护航下飞向奥特之星。