国際科学技術庁（ISO）のウラン貯蔵庫が、亀の姿をした巨大な怪獣型ロボ（鉄獣メカ「タートルキング」）に襲撃されウランを強奪される事件が発生した。
地球征服を狙う謎の秘密結社「ギャラクター」による犯行だ。
ISO「マントル計画」主任である南部博士は、この危機に対して対ギャラクター用に密かに結成していた特殊部隊「科学忍者隊」を出動させる。
忍者隊の活躍で「タートルキング」は破壊され、ギャラクターの目論見は潰えたかに思えたが、それは科学忍者隊とギャラクターとの長きにわたる戦いの序幕に過ぎなかった。
科学忍者隊は次々と新手を繰り出すギャラクターのテロ攻撃に、時には生身で、時には大型戦闘機「ゴッドフェニックス」で立ち向かって行く。