桜ヶ岡中学校へ赴任した教師、矢的猛。彼は日本各地の異変に気付き、地球防衛軍UGMの隊長オオヤマもまた、怪獣の気配を感じていた。二人の予感は的中し、怪獣クレッセントが出現した。街が破壊される中、猛はウルトラマン80へと変身する!

UGMへ加入し、教師との二重生活を送る事となった猛。中学校で登校拒否の教え子塚本を、翌朝連れてこなければ教師を辞めると生徒たちに約束してしまう。だが、翌朝、塚本を説得する猛の前に怪獣ギコギラーが出現し…。

猛の教え子真一はガールフレンドのミドリを、クラスの柴田にとられてしまう。数日後、街には硫酸怪獣ホーが出現。ホーは真一のマイナスの感情が作り出した怪獣であった。やがてホーは、ミドリの家へ向かっていく…。

猛の教え子スーパーは、家族の結婚話が原因で授業をサボっていた。彼が寂しさを感じる中、親子喧嘩で逃亡した子ども怪獣を追って、怪獣マザーザンドリアスが襲来!人間と怪獣、喧嘩が収まらない二組の親子は一体どうなってしまうのか?

テストの採点に熱心な矢的猛は終電を逃してしまったが、乗り過ごしたはずの電車がホームへやって来た。終着駅で外へ出た猛は、見慣れない街の中にいた。そこは、バム星人の作り出した四次元空間だったのだ。四次元空間では80に変身することができない!罠にかかってしまった猛は…。

母親から優秀な家族と比べられる事に苦しむ明男は、毎晩星を見る事が唯一の趣味であった。ある夜、彼が星を眺めて口笛を吹くと、突然風が吹き始め、UFOがやって来た?!明男は自分を迎えにきたのだと信じこみUFOに近づくが、そこに現れた怪獣アブドラールスの攻撃により脚を負傷してしまう。

猛は生徒達にやりがいを見つけてもらおうとバンド活動を奨励する。しかし、騒音苦情が出た為、彼らは練習する場所を失ってしまう。そんな中、怪獣ノイズラーが現れた。ノイズラーの暴れる原因は音だと気付いたUGMは、東京中の全ての音を消すため東京エリアサイレント作戦を決行するが、街の機能を全てストップさせた事で人々が騒ぎ出し…。

子供達を引率して石倉山の鍾乳洞見学に向かった猛と同僚の京子。そこで日比野という考古学界の異端児と出会う。日比野は石倉山は、光の巨人によって怪獣タブラが封じ込められた場所だと主張する。やがて地震が発生し、京子と猛の教え子落語が地割れに落ちてしまった!猛が救出へ向かうと、亀裂からタブラが出現した

野崎教頭は帰国する甥の山岡を、京子の結婚相手にさせようと考えていた。京子に恋心を抱く猛は、心中穏やかではない。猛は京子とデートの約束を取り付けるが、当日、UGMより緊急出動指令が下り約束をすっぽかしてしまう。そんな中、教頭は京子へ成田空港に着く山岡を迎えに行かせる。そんな中、成田へ怪獣ガビシェールが出現する事を知った猛は…。

猛の部屋に忍び込んだ教え子達は、アルマという女性と遭遇する。彼女は猛の幼馴染で、銀河共和同盟の惑星調査員として地球人調査にやってきたのだ。アルマが調査に使用する宇宙生物ジャッキーは、些細な事で喧嘩を始める人間達のマイナスエネルギーを吸収していた。象がジャッキーを食べた事により怪獣ズルズラーへ変身してしまう。

東シナ海の肥留間島にある天然ガス貯蔵基地で、パイプに詰まった怪獣の卵が発見された。UGMのメンバーは怪獣を海岸へ誘導し、銃撃して爆発する事に成功する。任務を終え、海岸でつかの間の休息を楽しむ一行。そこでハラダは綺麗な貝殻を見つけエミへプレゼントするが、それは銃撃された毒ガス怪獣メダンの細胞であった。

ある日、猛のクラスにオランダから転校生のミリーがやってきた。教え子の博士は次第に彼女と仲良くなり、二人は恋に落ちる。猛は、そんな生徒二人の関係を温かく見守ろうとしていた。しかし、ミリーは地球人ではなかったのだ。怪獣ゴラを使って地球侵略を企む、人間の姿をしたビブロス星人だったのだ!

海外のUGMキャップが暗殺されたという知らせが、日本に届いた。オオヤマ隊長が休暇を取っていたある日、女性連絡員のマリー・クラークがやって来た。しかし、彼女の正体はゴルゴン星人だったのだ。隊長は暗殺から逃れるものの、人間の姿に化けた星人を葬った為に、殺人容疑をかけられてしまう。ゴルゴン星人は合体して、怪獣サラマンドラへと変貌する。

UGMヨーロッパエリアから、オオヤマ隊長の5年後輩であるイトウがチーフとして転任して来る事となった。しかし、彼が乗ったジェット機が突然消えてしまい、UGMの基地上空へとテレポートしてきた。イトウはテレポートの謎を聞かれても答えず、ハラダ隊員は、イトウが宇宙人か何かなのでは、と疑い始める。

UGMの広報担当セラが宇宙運行を終え、地球へ帰還した。彼は、宇宙から小さな怪獣ミューを連れ帰ってくる。宇宙生物学の権威である城野博士は、ミューは大人しい怪獣で、巨大化はしない怪獣と分析する。しかし、怪獣の家畜化実験を進めようと考える助手の中川は、ミューを実験台にしてしまう。ミューは副作用で巨大化し、狂暴な怪獣へと変貌してしまった。

宇宙観測船オリオン号が回収してきた謎の物体・スノーアートが宇宙展に飾られ話題となる。しかし、猛とエミはそこから謎の超音波を察知し、調査にのり出す。解読の結果、スノーアートはルリヤ星人が怪獣デビロンを閉じ込めた檻だという事がわかった。しかし、エミが赤外線を放射した事でスノーアートが壊れ、デビロンがエミの体にのりうつった!

UGMの怪獣探査衛星が、潮風島の異変を発見した。イトウチーフは調査に向かうが、行方不明となってしまう。現地へと向かった猛たちが目撃したのは、怪獣ラブラスと霧によって操られる島の人々だった。猛たちはラブラスを危険視し攻撃しようするが、その瞬間、謎の女性が現れ彼らを制する。女性は、ラブラスはイトウが怪獣化したものだという、衝撃的な事を口にする。

猛たちの前に現れた謎の女性・星沢子は、宇宙人だった。乗っていた宇宙船が怪獣ギマイラに襲撃され、彼女はこの潮風島にたどり着き人間として過ごしていたのだ。だが、しかしギマイラもまた島に住みつき、怪獣や人々を操っていたのだ。やがて洞窟からギマイラが出現、猛はウルトラマン80に変身し、怪獣に挑む!

宇宙を彷徨う赤い巨大惑星・レッドローズが太陽系に接近。このままだと地球に激突してしまう。すぐに地球上の全核兵器を集め、はぐれ星を粉砕するローズ・プロジェクトが実行されることになった。この任務に選ばれたのはUGM極東基地であった。ローズ・プロジェクトは無事成功、レッドローズは爆破されたが、犠牲になったガウス星の生物が怪獣となり、地球へやって来た!

宇宙艇ムーンセレナーデ号が地球へ帰還する途中、奇妙なボール状の未確認飛行物体に襲われた。このボール群は地球へ飛来し、人々の血を吸い始めた!さらに、UGMの基地内にも進入。猛たちが神経ガスを使って始末するが、タジマ隊員が窮地に陥る!吸血ボールは合体し、怪獣オコリンボールへと変貌する。