1965. Vingt ans après la défaite de l'Allemagne, l'organisation secrète de la Ligue nazie est toujours à la recherche du Big X, un mystérieux serum permettant de décupler de taille et de disposer d'une force surhumaine. Akira, le petit-fils du professeur Asagumo créateur du Big X, s'oppose avec acharnement aux plans machiavéliques des nazis et s'empare du sérum. Rattrapé par la Ligue nazie et emprisonné à l'étranger, il parvient cependant à s'échapper de sa cellule. Sauvé in extremis de la mort par les habitants d'un village abandonné dans le désert, il décide de les délivrer de l'autorité nazie grâce à ses pouvoirs en se transformant en Big X. Il tombe sur une armée de gigantesques robots V3 commandés par Hans Engel, le petit-fils de l'ancien collaborateur du professeur Asagumo, lui aussi à la recherche du sérum mis au point par son défunt grand-père pendant la guerre …