第1話『Avant-garde（アバンギャルド）』
ガッチャマン。超科学を持つ宇宙人に力を与えられ、人間を害する異星犯罪者や未確認物体を秘密裏に処理する影のエージェント達。2015年初夏、立川｢CAGE｣所属のガッチャマンに、文具好きの女子高生・一ノ瀬はじめが新たなメンバーとして加わる。自由奔放で型破りなはじめは、任務に倦んでいるメンバーに新風を吹き込んでいく。
第2話『Asymmetry（アシンメトリー）』
駆除対象である未確認物体・MESSへの攻撃を邪魔したはじめに納得がいかない清音。清音は自分の常識や想像を軽々と越えて行くはじめの行動に振り回される中、感情的に是非を決めつけず、色々な角度から物事を捉えるはじめの考え方に触れていく。一方、自身の快楽の為に人間を相争わせて喜ぶ謎の怪人が暗躍を始める。
第3話『Futurism（フューチャリズム）』
巨大SNS・GALAXと人工知能・総裁Xを作り出し、世界をアップデートするべく様々な活動を続けている才人・爾乃美家累。累は総裁Xの情報収集能力とマッチング機能を使ってあらゆる問題に介入し、人々が前向きに解決出来る様導いている。そんなある日、人間の力では対処不可能な事態が発生し、累は禁忌の力を行使する決断を迫られる。
第4話『Kitsch（キッチュ）』
人々の間にGALAXの有用性が着実に浸透しつつある事に反して、累はもっと直接的な手段で世界を加速させたいという衝動に苛まれる。ガッチャマン達は新たに表面化した脅威への対処について意見が分かれ、心を合わせる事が出来ない。そんな中、謎の怪人が累の目の前で凶悪な事件を起こし、人々が傷ついていく様を見せつける。
第5話『Collaboration（コラボレーション）』
累が下した苦渋の決断をきっかけに、累の理想に従う者達の間に不協和音が生まれ始める。一方、はじめ・清音・丈・うつつの四人は大勢の人間が重傷を負う大事故の現場に偶然居合わせる。人々がGALAXの力を借りて事態の収拾に奔走する中、はじめは救助活動をする謎の存在とその存在を指揮する美しい人物と運命的な出会いを果たす。
第6話『Originality（オリジナリティ）』
はじめのしでかした行為に騒然となる世間、激怒するパイマン、呆れる仲間たち。しかしはじめはどこ吹く風と自分のペースを崩さない。そんな折、はじめのスマホにLOADを名乗る人物から招待状が届く。GALAXと人々の導きにより、様々な障害をくぐり抜け邂逅するはじめとLOAD。LOADははじめに己の目的と、理想とする世界の姿を語る。
第7話『Abjection（アブジェクション）』
カッツェを倒すと決断した累は、自分と意を同じくするHUNDREDと共にカッツェに立ち向かう。哄笑の中、異形の姿に変身するカッツェ。累はカッツェの実力に触れ、自分の見通しが甘かった事を痛感する。遅れて現場に到着したはじめ達と対峙したカッツェは、謎の言葉を残して消える。カッツェを見たはじめは、奇抜で型破りな作戦を思いつく。
第8話『Genuine（ジェニュイン）』
はじめの発案で、積極的に自分達の存在を世間にアピールする事にしたGメンバー達。手始めに立川市内の幼稚園を訪問したはじめ達は、マスコミや園児達の目の前で変身して見せ、ベルク・カッツェの危険性を広く人々に伝えようとする。一方カッツェはHUNDREDから除外された梅田に接触し、世界を燃やし尽くす為に動き出す。
第9話『Forgery（フォージェリー）』
ガッチャマン達が恐れていたカッツェによる破壊と混乱の幕が切って落とされた。カッツェの煽りに乗せられた多数のCROWDSが霞ヶ関の官公庁施設を破壊し、追い立てられた首相は首都機能のバックアップ施設がある立川に退避する。はじめや累達はインターネット中継でCROWDSを使用しない様に訴えるのだが…。
第10話『Crowds（クラウズ）』
首相を追って立川に迫り来る数万体のCROWDSから立川市民18万人を守るべく、市役所、警察、消防、自衛隊と連携して市民の避難誘導をサポートするガッチャマン達。しかしカッツェに総裁Xを乗っ取られたままのGALAXは避難誘導に使う亊が出来ず、倒しても次から次に現れるCROWDSの前にガッチャマン達は次第に劣勢に陥っていく。
第11話『Gamification（ゲーミフィケーション）』
ガッチャマン達と累の活躍により希望が垣間見えたかと思われた刹那、窮地に立たされた市民の不安につけ込んだカッツェが、破壊と混乱をさらに加速させる。
第12話（最終回）『Collage（コラージュ）』
はじめと累が提示したゲームに対して、人々がとった行動とは。そして、ベルク・カッツェという存在に対してはじめが導き出した答えは。2015年の夏を全力で駆け抜けた少女の物語が今、幕を閉じる。
第12話（ディレクターズカット版）『Embrace（エンブレイス）』
仲間たちや多くの観衆が見守る中、ついにベルク・カッツェと対峙するはじめ。その瞬間、人々は何を目撃し、何を知ったのか。彼女の答えと辿り着いた結末、その全てが明らかとなる。