盖亚·奥特曼的故事发生在另一个时空中，这个时空既不同于昭和时代奥特曼的时空，也不同于迪迦奥特曼和戴拿奥特曼的时空。具有两个在如何保卫地球不受破坏招来体破坏上思想相冲突的奥特曼。故事的前一半展示了他们之间越来越紧张的关系以及两人最后的决战，而后一半则调解了两人的分歧，因此他们才能打败共同敌人。剧中的战队也不同于以前的战队，而比以前也有许多次出场，并且两人在故事开始经常争执。他们的思想就像他们的皮肤一样不同。不像盖亚（或是到那时的所有奥特曼），阿古茹完全是蓝色的。盖亚很坚定地去救地球和人类，可同样出生在地球的阿古茹，在一开始只有兴趣保护这个星球，甚至不惜牺牲人类（他和盖亚的分歧就是从这里开始的）。
故事发生的时间设定在2000年。在故事中有多种类型的怪兽，除了来自宇宙的侵略者外，还有不少地球的怪兽以及一些未知的受天气控制的机器人。
剧中最引人入胜的地方就是打破常规的两个奥特曼的想法。藤宫博也在1997年，通过由自己主导开发的危机号（Crisis）预测得知：“地球和人类将会被根源破灭招来体彻底毁灭，而拯救地球的唯一办法就是消灭掉人类。”但是，Crisis早就被德国人克劳斯做过手脚，所以藤宫是被误导了（但是恶人有恶报，到了第42集，我梦终于发现了这个炼金之星的叛徒，并且干掉了以克劳斯为主力的精神寄生体）。也正是因为这样，在前半部分，我梦和藤宫的对立成为了全剧的亮点，并且两人的矛盾越来越大，最终引发了盖亚和阿古茹的最后一战。（第25集没有明天的对决和第26集的决著之日）
当初，全世界的天才自发性组织起来，成立了Alchemy Stars(炼金之星），并且将破灭招来体的情况报告给了各国政府。而各国政府也联合起来，组织成立了全球防御组织G.U.A.R.D，而设置在一线作战的就是XIG了。其总部建立在一个浮在天空中的基地，被称为空中基地，英文名称是Aerial Base。炼金之星利用自己的技术尽可能协助G.U.A.R.D尤其是XIG建立能够抵御外来攻击的力量。
我梦是炼金之星一个20岁的成员，他发明了许多用在XIG的技术（包括空中基地的动力排斥系统和XIG战斗机的反重力系统）。他所做的一些以发现地球意愿为目的秘密的虚拟现实实验里，在光之管道无意中遇见了神秘发光的红色巨人：盖亚奥特曼。当破灭招来体（哥夫）开始对地球第一波攻击，精英小队Team Lightning经验不足不能熟练操作Fighter起不到作用时，时间停滞，而他坠入光之隧道并且又一次遇到盖亚奥特曼。因为我梦十分关心地球和人类的命运，所以盖亚的光变成了他的一部分，使他能够在需要时变成奥特曼。
第一个怪兽被打败后，我梦以科学分析人的身份加入了XIG，在第三集中制造了Esplender，用来正式储存盖亚之光。
在XIG中有许多不同角色的三人小队（三个空军小队——精英小队闪电队（Team Lightning)、老兵小队猎鹰队(Team Flacon)以及女性小队乌鸦队(Team Crow)，一个地面部队海格力斯队(Team Hercules)，一个海洋部队剑鱼队(Team Marlin)，一个救援部队海鸥队(Team Seagull),）。此外，还有指挥官石室章雄，参谋长千叶辰巳，总队长堤诚一郎以及三个女通讯员（墩子、乔治以及一名见习队员）。比起以前的战队，XIG拥有更多的女队员。同时该剧中也有许多日语说得很好的外国人，例如通讯员林兰乔治（Georgie Leland）以及炼金之星的凯瑟琳（Catherine）。她喜欢武器，经常把自己打扮得像Sarah Connor并且与我梦偶然约会（让墩子很生气）。同样的还有海鸥队的迈克尔西蒙斯（Michael Simmons）以及一些其他的炼金之星成员。
故事的另一条主线是KCB电视台的三个人。记者吉井玲子钟情于藤宫博也，并且在救他和他的复原中扮演了很重要的角色，使原本已经丧失了信心的藤宫博在第41集再次变成了阿古茹奥特曼（V2型）。
藤宫博也本着对危机以及可怕的预测负责，在多次计算后，他认识到从破灭招来体中解救地球的唯一方法就是消灭人类。他退出了炼金之星，自己离开去与稻森京子教授寻找地球的意愿，却只发现了阿古茹（V1型）。阿古茹和盖亚与破灭招来体战斗，很偶然他们才会互相帮助。
随着故事进行，藤宫变得越来越激进和鲁莽，并且在他那不顾一切的拯救地球的目标面前，对自己的人类同伴越来越不尊重。因此他身体越来越差。在酒吧被人欺负后，他说人类应该被地球净化。但是玲子对他说：你连自己都照顾不了，还怎么照顾地球？
盖亚和阿古茹在25集中进行一场大决战，结果两败俱伤。而由这场战斗释放的可怕能量却打开了一个巨大的虫洞。这个虫洞使巨大的巨型怪兽佐利姆现入侵地球（第26集决著之日）。这证明佐利姆早已预测到这场战斗。我梦对藤宫解释说是因为危机号Crisis早就已经被破灭招来体污染，因此给予藤宫的是一个错误方法，目的是误导藤宫他们。此时藤宫也意识到他所相信的一切都基于这个错误，于是变得很沮丧。他把自己的阿古茹之光给了我梦让他能够打败佐林。然后藤宫便消失了…… 我梦用他的双翼标志接收了蓝色的阿古茹V1之光，然后变成了盖亚的V2型。这个形态是盖亚和阿古茹的混合。但实际上这个形态还是与V1型很像，除了胸前的黑色条纹。盖亚的V2型能变成SV型，这个形态像一个有蓝色丰满的V2型盖亚。
总之，在后面的故事中，GUARD总是想先发制人打败攻击地球的怪兽。在38集中，他们想通过发射地底贯通弹摧毁睡眠中的怪兽底格里斯（一个适得其反的计划）。在44集中，他们又通过制造人造虫洞想摧毁怪兽戈布和的母星，这同样带来了灾难性后果（破灭招来体利用这个机会，通过虫洞将戈布和巴祖祖送到地球）。对我梦来说很显然的是，像底格里斯这样的和人类一样出生在地球的怪兽，把他们从自己唯一生存的地方根除或许是不公平的。而对于破坏招来体送到地球的怪兽，它们本质上也并不是邪恶的。他们被送到地球来也只是本能的试图在一个外星环境上生存。因此，我梦开始质疑他的道德和人类的动机。
藤宫在第41集阿古茹的复活，以自己坚定的守护之心再次得到了海洋之力，并且提升了力量，成为了阿古茹V2，救下了我梦。他和盖亚抛弃了他们的分歧来对付共同敌人。在44集中盖亚和阿古茹一起联手打败超级戈布和超级巴茨斯。
对地球力量的最终攻击从布里茨布罗茨的到来开始。他是一个黑白相间的鸟形怪兽，长得很像乌鸦，拥有用他胸前红色物体吸收并反射奥特激光的能力。他系统地开始破坏GUARD的基地，并将变身成为阿古茹的藤宫打败，G.U.A.R,D环太平洋部队的柊原本想联手藤宫击败布里茨布罗茨，但因为阿古茹的力量不够无法让藤宫变成，所以柊只能放弃这一想法。不过，提古利斯2代出现与布里茨布罗茨战斗。这次，XIG、怪兽、盖亚、柊四股力量肩并肩与布里茨布罗茨战斗。
紧接着，47集中巨大生物莫基安被送到地球。他是一个磁单极子，本质上是一个拥有足够磁力将地球表面剥离的巨大磁铁。这将使地球彻底灭亡。而死神揭露破灭招来体认为人类对宇宙来说是个威胁，而必须消灭。当空中基地最终看到一些行动时，已经遭到严重破坏。最后的决定是，唯一打败莫基安的方法是牺牲XIG空中基地，把空中基地撞向巨大的怪兽，而这又在没有一人死亡的情况下奇迹般地完成。
最后三集包括大量德比西（像虫子一样的怪兽）来到地球，并且盖住了地球让天空变成黑暗。可德比西却持续到来。它们合体形成了巨大的盖扎德比西，而这次两个奥特曼却无法将它们全部打败，就在光快要消失的时候，佐格以天使的面目出现，先是打败了盖扎德比西，然后再将盖亚和阿古茹的力量恢复至满，但这一切都是为了迷惑人类。接下来，阿古茹和盖亚接连被打败，使他们失去了力量，并且夺走了变成奥特曼的必须的光能量。失去了光，两个奥特曼变回了我梦和藤宫。这一切被KCB电视台的伦文拍下了，并让全世界看到，其实是为了彻底让人类失去希望。我梦和藤宫两个人并没死，只是不能变成奥特曼了。在这关键的时候，所有地球的怪兽从全世界出现，与德比西和盖扎德比西作战来保护地球。幸好，藤宫回到了普隆诺·卡拉莫斯，并且在稻森博士的提示下想到了用中子产生系统使全地球恢复通信，而我梦也赶到了与藤宫会合。远在美国G.U.A.R.D的凯西想出了最后的计划，让炼金之星所有的的成员来协助最后所剩的XIG战斗机（参与这一行动的有Team Lightning，Team Falcon,，Team Crow，以及Team Seagull的队长神山，一共十名队员），来从地球怪兽那里转移能量给我梦和藤宫，使他们获得力量变回盖亚和阿古茹并且强化。由于无法对抗强大的火力，佐格由天使变成了一个非常非常大的狮鹫形怪兽。这将使故事有一个完美的结尾：每个人都回来，盖亚、阿古茹、XIG、地球怪兽、炼金之星、KCB电视台成员甚至我梦的母亲和父亲，并联合在一起参与和佐格的最终决战。
这个纪念性的结局结束了盖亚的故事，同时也标志着奥特曼平成三部曲（迪迦、戴拿、盖亚）的结束。2001年，一部45分钟的OV版本放出。该剧是关于在前面故事结束后我梦和藤宫的生活。
20世纪末，世界各地的天才少年组成了一个名为炼金之星的组织，其成员之一的高山我梦作为XIG的一员，靠大地给予的红光变身成盖亚·奥特曼后，投入了同CRISIS计算机所预测到的根源性灭亡招来体进行的誓死决战中；另一方面，已脱离炼金之星的藤宫博也坚定地认为：对于地球而言，人类才是真正的癌细胞。他凭着蓝光的威力，变身成与盖亚相对立的蓝色奥特曼--阿古茹·奥特曼。
作为日本平成年度奥特曼三作品的压轴戏，盖亚·奥特曼其最大的变化在于盖亚和阿古茹这二个敌对、且都为地球人出生的人类奥特曼的登场。当然，他俩的战斗场面也属前所未闻。同时，二人的对立观点贯穿前半段，因此前半段贴近于连续剧。
