科學(xué)特搜隊(duì)隊(duì)員早田進(jìn)（黑部進(jìn)飾）在執(zhí)行任務(wù)時意外與來自M78星云的光之國奧特曼合體，自此成為地球防衛(wèi)者。每當(dāng)怪獸出現(xiàn)時，早田便會通過貝塔魔棒變身成身高40米的奧特曼戰(zhàn)士，與科學(xué)特搜隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)。每集單元劇中呈現(xiàn)不同形態(tài)的怪獸威脅——從宇宙生物到海底怪物，奧特曼以斯派修姆光線等必殺技擊退敵人。戰(zhàn)斗中其胸口的彩色計時器會閃爍倒數(shù)，警示能量耗盡時限。在39話完整故事線里，奧特曼不僅擊敗了巴爾坦星人、哥莫拉等經(jīng)典怪獸，更通過人間體與科學(xué)特搜隊(duì)的緊密配合，在全球范圍內(nèi)建立防衛(wèi)體系。作為首部確立"巨大英雄對戰(zhàn)巨型怪獸"模式的特攝劇，其制作團(tuán)隊(duì)運(yùn)用微縮景觀與光學(xué)合成技術(shù)開創(chuàng)性地呈現(xiàn)了巨型戰(zhàn)斗場面。劇集播出期間引發(fā)社會現(xiàn)象級熱潮，最高收視率42.8%的紀(jì)錄至今未被系列后續(xù)作品超越。