謎の巨大怪物体から日本の平和と安全を守るため、新幹線超進化研究所によって開発された「新幹線変形ロボ シンカリオン」。超進化研究所は新たな敵の襲来に備え、新型ロボ「シンカリオンＺ」、そして在来線から変形し「シンカリオンＺ」をパワーアップさせる新たな武装強化車両「ザイライナー」の開発を進めていた。高い適合率で「シンカリオンＺ」の運転士となった子供たちは、研究所員たちと力を合わせ、再び現れた巨大怪物体を迎え撃つ！未知なる敵の出現－。そして2 人の少年の出会い－。
シンカリオンの更なる進化が始まる！！！