ロボットアニメの雄、サンライズが制作する「勇者シリーズ」第8作。勇者の中の“王”を名乗る本作は、「勇気あるもの＝勇者」の姿を真っ正面から描いたロボットアニメの王道ともいえよう。緻密なストーリーと設定、魅力あふれるキャラとメカのデザイン、そしてそれらを盛り上げる楽曲と、熱い情熱がそのまま形になった作品である。

機械生命体ゾンダリアンが全宇宙を機械昇華せんと地球に進行を開始した。対するは秘密防衛組織GGGと最強勇者ロボ軍団。三重連太陽系のメカライオン「ギャレオン」により命を救われサイボーグとなった凱は、ギャレオンと3機のガオーマシンとフュージョン（合体）し、勇者王ガオガイガーとなって戦いを挑む。
勇者たちが戦いの先に見る物とは？そして宇宙最後の希望、天海護少年の持つ、不思議な力の意味とは一体何か!?