TV番組のヒーロー・ウルトラマンに憧れるマドカ・ダイゴ、アスカ・シン、高山我夢の3人は、赤い靴を履いた不思議な少女と出会い、夕焼けの空に輝く一番星に願い事をする。ダイゴは宇宙船の船長になること、アスカはプロ野球選手になること、我夢は科学者になってダイゴの乗る宇宙船を開発すること。
しかし、それから25年の月日[注 4][注 5]が流れた。3人は夢破れてごく普通の平凡な日常を送っていた。ダイゴは横浜市役所観光課の職員、アスカは横浜スタジアムのボールボーイ、我夢は横浜マリタイムミュージアムの学芸員。
ある朝、横浜上空に蜃気楼が発生。その直後、ダイゴは見たことのないウルトラマンを目撃。さらにウルトラ兄弟が戦う夢を見るが、ダイゴと親交のあるハヤタ、モロボシ・ダン、郷秀樹、北斗星司が変身していた。
数日後、ダイゴは自分の住む世界とは似て非なる別の世界に迷い込み、ウルトラマンメビウスと怪獣キングゲスラの戦いに遭遇。TVで観たウルトラマンとゲスラの戦いを思い出してメビウスに助言し、メビウスはキングゲスラを倒した。ヒビノ・ミライに礼を言われたダイゴは元の世界に戻るが、同時にミライもダイゴの世界に迷い込んできた。ミライは、赤い靴の少女から7人の勇者を目覚めさせてこの世界を救ってほしいと頼まれたという。
だが、ダイゴとミライが7人の勇者を捜している最中、怪獣キングパンドンが出現。メビウスはキングパンドンを倒したが、スーパーヒッポリト星人の罠でブロンズ像にされてしまう。勝ち誇るスーパーヒッポリト星人は、キングシルバゴンとキングゴルドラスも呼び寄せる。
人々が絶望しかけた中、ダイゴはふと思い出した。赤い靴の少女と会ったあの日、彼女と交わした約束。そして、自分が目撃したウルトラマンは、別の世界での自分であることを・・・。

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