黑洞威胁母星的策拉星人在其统治者大流士大帝的领导下，创立了强大的暗黑恐怖军团以征服地球来达到其移民的目的；为了对抗强大的外星敌人，地球科学家大文字洋三博士设计了巨大机械战舰——“大空魔龙凯王”并招募了一群青年组成了“大空魔龙战队”；本作中设定策拉星人早在地球人类出现数千年前就已经形成高度发达的文明，剧中还多次出现世界各地的神话、传说中的古代遗址和失落的文明的巨大建筑物。

作为战舰头部的凯王能与母舰分离并与其他部件合体成为巨大的超级机器人来进行作战，并由棒球投手石路三四郎来操纵。作为日本动画史上第一艘纯战斗用的母舰，大空魔龙的战斗方式也是相当夸张——超兵器、钻头暴击、火车大斩、巨刃逆斩……总之一个比一个豪快。