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驾驶爷爷留下的魔神Z与企图用机械兽称霸世界的科学狂人地狱博士作战，历经千辛万苦将其打败后被早已蓄谋已久的地底神秘势力——“迈锡尼帝国”暗算，魔神Z大破自己亦身受重伤，被其父的义子剑鉄也所救后前往美国NASA留学。

在《大魔神》后半部强势复出，和剑鉄也一起收拾了迈锡尼帝国的敌人后，前往宇门源藏博士的宇宙科学研究所协助研究工作。在白桦牧场偶遇博士的养子宇门大介，后又遭遇贝加星联合军入侵才得知大介的真实身份并与其联手对抗敌人，在屡次战斗中结为生死之交。

同期剧场版动画《UFO魔神古兰戴萨对大魔神》中曾被贝加星亲卫队队长瓦连努斯俘虏并以催眠自白系统拷问出了大魔神的下落使得其被敌人强夺利用，后将其夺回并协助大介一举击溃了敌人。

OVA

在一次与地狱博士机械兽的战斗中搭乘机被抛出坠落于某山谷之中，意外的发现了爷爷留给他的遗产魔神凯撒，并借此击败了地狱博士及迈锡尼帝国的暗黑大将军。

漫画

《真魔神ZERO》系列是由永井豪授权下对初代《魔神Z》剧情基础上所进行了颠覆性创作的漫画作品，剧情表现的更加热血和黑暗。

兜十藏博士创造了最强的机器人“魔神Z”并用它征服了世界，但他对魔神Z的性能却并不满意，于是创造了可以返回过去的时间机器，将魔神的开发资料一次又一次的送回到过去，魔神Z也因此变得越来越强，世界却开始面临一次又一次的毁灭，因为要击败侵略世界的地狱博士，魔神Z就必须全力以赴，但那样会让魔神Z一次次变为毁灭世界的恶魔。最终，面对最强的地狱博士的“神地狱”，魔神Z没有任何胜算。在危急之时，魔神Z的隐藏力量被发动，无数平行世界的兜甲儿和魔神Z参与战斗，无数道胸部火焰彻底消灭了神地狱，第一次没有使用暴走的魔神力量就拯救了世界。魔神Z和兜甲儿的生灭轮回终于得以终结......了吗？

之后，迈锡尼帝国的暗黑大将军和其麾下的七大战斗兽军团突然出现在地面，击倒了魔神Z。科学要塞研究所的剑铁也和大魔神出动。在大魔神压倒性的力量展示面前，魔神Z感觉到自己的“最强”地位发生动摇，再次进化为“最初、最终、最强”的魔神“真魔神ZERO”，只用了一只手就击败了暗黑大将军，然后开始攻击大魔神。大魔神为了救出被ZERO吞噬的甲儿，依赖光子力引擎进化为“大魔神凯撒”，但依旧不是ZERO的对手，眼看世界就要再次毁灭，还有谁能阻止ZERO？

最后ZERO被甲儿，铁也和光子力带来的伙伴们严重击伤，最终被说服后自灭，把世界重新还给了甲儿等人，才真正终结了无限轮回。