世界闻名的原子物理学家冲田彻夫（二瓶秀雄 饰）在四国山脉某处发现神秘元素“超铀”，该元素蕴含常人难以想象的能量，一旦被恶人利用制造杀人武器，将造成不可估量的后果。在返回东京的途中，冲田教授遭到秘密结社毒蝎帮绑架。得知这一消息的风见志郎（宫内洋 饰）偷偷潜入毒蝎帮所在的无人小岛，救出了教授。伤重不治的教授临死前交代风见去找他的妹妹冲田广子（森桃江 饰）寻找矿藏地图。他们一路前行，谁知毒蝎帮尾随其后。大敌当前，假面骑士V3绝不退缩！关键时刻，连假面骑士1号（藤冈弘 饰）和2号（佐佐木刚 饰）也加入战局…… 本片根据石之森章太郎的漫画原作改编。
曾经有一场被称作“厄祭战”的大型战争。那场战争终结后过了大约300年。 地球圈失去了至今为止的统治机构，在新的支配体系下，新世界被构筑起来。一时的和平到来，与此同时，远离地球的火星圈燃起了新战争的火种。 主人公——少年三日月·奥古斯，从所属的民间警备公司克律塞安保公司（下称CGS）那里，接受了打算让在地球势力统治下的火星都市独立的少女库德莉亚·蓝那·伯恩斯坦的护卫任务。但，CGS受到摘取反叛之芽的武力组织加拉尔霍恩的袭击，于是在把三日月这些孩子当做诱饵后撤退了。少年们的领袖，奥尔加·伊兹卡认为这是个机会，并决定对虐待自己的大人们掀起反旗。被奥尔加托付击退加拉尔霍恩的三日月，利用被当做CGS动力炉来使用的“厄祭战”时代的机动战士——高达·巴巴托斯，向敌军发起挑战。
