為了從迷之巨大怪物手上守護日本的和平，新幹線超進化研究所開發了「新幹線變形機器人 辛卡利歐」。為了防備新的敵人襲來，研究所還秘密開發新型機器人「辛卡利歐Z」。與「辛卡利歐Z」適合率高的孩子們被選作駕駛員，與研究所的人們合力迎擊再次出現的巨大怪物體。未知的敵人出現。兩個少年的相遇。辛卡利歐進一步進化即將開始！！！