Dos arqueólogos encuentran los restos de una civilización antigua que era capaz de construir robots gigantes. Uno de los arqueólogos, el Dr. Infierno, cree que construyendo robots como los encontrados podría gobernar al mundo. El otro arqueólogo, el Dr. Kabuto, se niega a seguir su malvado plan, y se convierte en enemigo de su ex-colega. El Dr. Infierno no está dispuesto a que alguien se le oponga, por lo que manda matar al Dr. Kabuto. Lo que el Dr. Infierno no sabe es que antes de morir, el Dr. le ha enseñado a su nieto, Koji Kabuto, el robot que ha construido en la clandestinidad para enfrentarse al Dr. Infierno. El robot, llamado Mazinger, está construido de la formidable aleación Z. Al morir el Dr. Kabuto, Koji se convierte en el inexperto piloto de Mazinger. Teniendo que aprender a manejar el robot, se sirve de la ayuda del asistente de su abuelo, el Dr. Yomi, que también había construido un robot "mecha", llamado Afrodita A, y que será pilotado por su hija Sayaka Yomi. Mazinger Z y Afrodita se enfrentarán entonces a las malvadas creaciones robóticas del Dr. Infierno, intentando salvar al mundo...