小学5年生のムサシは、宇宙飛行士になって星の海を旅したり、ウルトラマンに会うことを夢見る少年だ。母・みち子は夢ばかり抱く息子を少々心配しているが、警察官の父・勇次郎は、彼の気持ちを大切にしてあげようと大いなる愛をもって応援している。ある夜、ムサシは皆既月食を観測しようと、友達とともに森林公園に建てた砦に出かける。ところが、大雨が降り出して、恐れおののいた友達はみな家に帰ってしまった。 その頃、遙か上空の宇宙空間では地球を目指すバルタン星人と、それを阻止しようとするウルトラマンコスモスとの壮絶なバトルが繰り広げられていた!光線や熱線を激しく交錯させ、強烈な波動と閃光を放ちながら・・・・。一方、ボランティア組織・SRC(科学調査サークル)の司令室では、謎の宇宙信号を傍受していた。その信号は、重低音と快い高音が交互に交わり、まるで会話をしているようだった。 ひとり森林公園で一夜を過ごしたムサシの前に、戦いでエネルギーを喪失したウルトラマンコスモスが現れた!それは、彼が純粋な心でウルトラマンの存在を信じ続けていたからこその出逢いであった。ムサシの必死の助けによって力を甦らせたコスモスは、「真の勇者」というメッセージと、謎の輝石を残し飛び去っていった。 謎の宇宙信号の調査を続けるSRCは、ムサシ少年に協力を求めた。そんな時、バルタン星人の仕業で、地中で冬眠していた新怪獣が暴れ出してしまう。はたして、地球は救われるのだろうか? ウルトラマンコスモスは現われてくれるのか? ムサシ、少年の日の冒険が今、ここに始まる。