主剧情：
降临：
1966年7月17日，科学特别搜查队的早田进队员在龙森湖上空驾驶飞机巡逻时，发现从宇宙而来的一个红色球体正在追逐一个蓝色球体。
早田在观察两个球体时，不慎与红色球体相撞而机毁人亡。之后早田的身躯被红色球体吸收，在球体里面，一位神秘的宇宙人将自己的生命给予了早田，使他复活了过来。
复活后的早田和宇宙人生命合一，拥有了变身成为银色巨人的力量。他在用这份力量击败宇宙怪兽百慕拉后，为这位给予自己生命的宇宙人起名为「奥特曼」。
之后，奥特曼与早田一起为了保卫地球，而与众多凶暴的怪兽和邪恶的宇宙人展开了激烈的战斗。
离别：
1967年4月9日，变身怪人杰顿星人率领大波的飞碟入侵地球。为了破坏科学特搜队基地，杰顿星人带来了最终怪兽兵器——杰顿。
早田变身为奥特曼与杰顿战斗，但奥特曼的招式全被杰顿破解，就连必杀技——斯派修姆光线也被杰顿吸收。最终，在象征着奥特曼生命的彩色计时器被杰顿用波状光线击碎后，奥特曼倒下了。
在奥特曼战败后，科特队用新式武器消灭了杰顿。而奥特曼的族人——佐菲赶来地球救援，他分别赋予了早田和奥特曼新的生命，奥特曼在复活的同时，也与早田成功分离。
最后奥特曼与佐菲一起返回了自己的故乡，而早田也失去了被奥特曼附身这段期间的记忆。
重逢：
2006年，奥特曼离开地球已经四十年了。
在这期间，奥特曼没有在地球上再次出现过，而科学特搜队则并入了地球防卫军，科特队的队员们都各自走上了新的人生道路。村松敏夫队长则在1996年去世了。
在2006年的夏季，老去的队员们突然都收到了神秘来信，让他们在村松队长的家中相聚。相聚之后，队员们都表达了自己对村松队长的怀念之情，也回忆起了过去的战斗岁月。
在众人完成合影留念准备离开时，早田独自一人在村松队长家中再次遇见了奥特曼。
原来那信是奥特曼在早田无意识中让他代笔所写。奥特曼把β魔棒重新给予了早田，希望早田能够找到有资格继承这力量的年轻人。
光之国——奥特兄弟体系构成的世界观剧情：
1971年12月，奥特曼与赛文合作使用出了奥特之星作战，拯救了被暗杀宇宙人纳克尔星人抓住的杰克奥特曼，随后奥特曼又和赛文一起训练杰克，将手刀断切斩和奥特投掷传授给杰克。1972年3月，得知触角宇宙人百特星人带着杰顿二世去对付杰克，奥特曼通过感应远距离与杰克对话，让其谨慎对付杰顿。
1972年4月，奥特兄弟们帮艾斯·奥特曼寻找人间体，注视艾斯与北斗星司和南夕子进行合体同化；1972年5月，奥特曼等奥特四兄弟齐聚，发送奥特签名，准许艾斯使用奥特断头刀技能。
1972年6月，奥特曼与佐菲、赛文、杰克一起落入了异次元人亚波人的陷阱，被困于高格达行星，奥特曼等兄弟的能量被亚波人制造的艾斯杀手夺走。在赶来救援的艾斯不敌艾斯杀手之时，四兄弟传输剩余的能量给艾斯，让艾斯集合四战士能源使出宇宙五重光杀敌，奥特曼等人也得以脱险。
1972年9月，奥特曼为了拯救被地狱星人希波利特星人变成青铜像的艾斯，四兄弟一起来到地球，但全都落入希波利特的陷阱而被变成青铜像。最后在奥特之父的牺牲下，奥特五兄弟得以获救。
1973年4月，奥特曼等奥特五兄弟集合，协助奥特之母将泰罗的生命与东光太郎融合。9月，为了拯救被莫鲁罗亚的黑雾夺去光明的地球，奥特曼等奥特六兄弟进行奥特合体，通过了奥特之塔的火焰而取得了奥特之钟，帮泰罗使用奥特之钟驱散黑雾[49]。同年11月，奥特曼与泰罗等奥特六兄弟合力打败了帝国星人。
1974年1月，在佐菲被暴君怪兽泰兰特打败之后，奥特曼在天王星上拦截泰兰特。但泰兰特的实力非常强大，奥特曼最终战败，发出的奥特签名也被打散。
1974年12月，在黑暗星人巴巴尔星人的阴谋下，奥特曼等四兄弟与雷欧和假阿斯特拉交战。在打倒雷欧后，奥特之王出现制止了这场战斗并揭露了假阿斯特拉的真面目，随后四位奥特战士一起阻止奥特之星撞向地球。
1986年，奥特曼与赛文、杰克、艾斯一起在月球上决战究极超兽奥特杀手萨乌鲁斯。在把萨乌鲁斯击落至神户港后，奥特曼四人使用「终极十字屏障」将其封印，但由于封印消耗了四位奥特战士过多能量而导致他们失去了变身能力。之后，奥特曼拟态变身为早田进的姿态，在地球上生活了长达20年的时间。
2006年9月，奥特曼再度变身，并与佐菲、赛文、杰克、艾斯、泰罗、梦比优斯合体为梦比优斯无限形态击败了封印而复出的新萨乌鲁斯。
2007年3月10日，奥特曼帮助梦比优斯击退了暗黑四天王之一的美菲拉斯星人后，与其他兄弟们离开了地球。在3月31日，奥特曼与其他奥特兄弟们一起出动，复原了被黑暗宇宙大皇帝安培拉星人的黑暗力量影响而逐渐走向死亡的太阳。
时光来到了未来，人类迎来了宇宙开拓的时代。
在宇宙的尽头，奥特曼来到波利斯行星，救助因为被怪兽的攻击而困在这颗星球上的人们。但是在救助过程中，奥特曼遭到幕后黑手--究极生命体雷布拉德星人（雷布朗多星人）精神体的攻击，被封印在巨岩中。
为了保护人们免受怪兽的袭击，奥特曼消耗着自己的生命能源在文森特岛上张开结界，防止怪兽靠近人们。在波利斯行星即将爆炸时，奥特曼解除了雷布拉德星人的封印并恢复了能量。他帮助盘龙号脱离了黑色金古桥的控制，成功地拯救了ZAP，事后奥特曼自己也平安脱离。在与赛文会合后，两人联手施展双重光线，保护ZAP逃离了哈马行星，并破坏了雷布拉德星人精神体的手臂。
之后，继承了雷布拉德遗传因子的贝利亚奥特曼越狱。在贝利亚进攻光之国时，奥特曼虽与佐菲、赛文一起联手对付贝利亚但依然不敌。奥特宇宙警备队被击溃，等离子火花塔的能量核被贝利亚抢走，光之国面临毁灭的危机。
幸存下来的奥特曼与赛文、梦比优斯取回变身的能力后，和ZAP的雷一起赶到了怪兽墓场，欲夺回能量核，但在与贝利亚的怪兽军团战斗中陷入了苦战。在赛文之子——赛罗·奥特曼加入战场后形势发生逆转。最后奥特曼与赶来助战的雷欧·奥特曼、阿斯特拉、戴拿、赛罗、ZAP等联手打败了贝利亚变成的百体怪兽贝琉多拉，夺回了能量核，拯救了光之国。
在怪兽墓场一战结束后不久，贝利亚穿越平行宇宙成为了银河皇帝恺撒贝利亚，为了报复光之国而派来黑暗洛普斯进攻光之国。奥特曼等人研究了被击败的独眼巨人残骸，在得知了敌方来自平行宇宙。奥特曼和光之国的全部奥特族人们一起向赛罗贯注能量，送其前往平行宇宙。恺撒贝利亚最终在和赛罗的再度对决被击败，而他派出来袭击光之国的100万台黑暗洛普斯军团，也被奥特曼和宇宙警备队的全体奥特战士们一起消灭。
在贝利亚的野心又一次被粉碎后，来自其他宇宙的杀手比特星出现了。奥特曼与佐菲、赛文合力使用阻挡光线，拦截了比特星的前行，而赛罗则与他的伙伴们成功从内部破坏了比特星。
其他剧情——新生代（具体时间节点不好分辨）：
1.赛迦：在赛迦·奥特曼与宇宙恐龙海帕杰顿交战期间，奥特曼与赛文、杰克、艾斯、雷欧穿越平行宇宙，一起来到了这个世界并帮助赛迦击败了触角宇宙人百特星人的五只怪兽兵器，其中奥特曼以斯派修姆光线击败了怪兽兵器安东拉。
2.银河：在银河火花战争中，奥特曼被黑暗路基艾尔使用黑暗火花变成了火花人偶[52]，因为黑暗虚拟火花的缘故而一度被黑暗实体化为黑暗奥特曼。最终在黑暗赛文被银河·奥特曼打败后，与赛文一同变回了火花人偶并被回收。
之后久野千草用银河亮光火花超实体化为奥特曼，协助银河战斗。在黑暗路基艾尔被击败后，奥特曼和其他的火花人偶解除了黑暗火花的诅咒而返回了宇宙。
两年后，新的敌人来袭。为了帮助银河应对新的战斗，奥特曼等奥特曼六兄弟相助，一起把力量借给了银河，使其能够变身为银河斯特利姆形态。
3.艾克斯：在这个世界，奥特曼是传说中的光之巨人，在太古时期与迪迦一起封印阎魔兽赛格古。
到了现代，因为人类对古代芭罗慈遗迹的破坏而导致赛格古苏醒了过来。在艾克斯奥特曼与人类对赛格古的战斗陷入紧张状态之时，奥特曼与迪迦现身，帮助艾克斯击败了火焰哥尔赞以及安东拉，并把他们自身的力量赋予艾克斯，使得艾克斯获得了贝塔火花武装，战斗力得到了极大提升，最终成功地消灭赛格古。
4.欧布：在远古时期，奥特曼与迪迦、佐菲、杰克、泰罗、梦比优斯、赛罗来到了这个宇宙中的地球，并成功封印了七大魔王兽。其中，奥特曼在北欧森林击败了光之魔王兽·玛伽杰顿，并以自己的力量将玛伽杰顿封印，封印力量后来形成了奥特曼的奥特融合卡片，使欧布能变身为重光形态（斯佩修姆哉佩利敖）。
5.捷德：由于贝利亚奥特曼再度复活并变得更加强大，光之国与贝利亚的战争再次打响。
战争的最后，战场转移到边疆宇宙的地球上，奥特曼和奥特宇宙警备队的全体战士们一同出动作战，但仍无法阻止贝利亚启动超时空消灭炸弹，地球爆炸并引发了能毁灭整个宇宙的时空断层。在这危急时刻，奥特之王与宇宙化为一体拯救了宇宙和地球。在第25话中，奥特曼受到捷德的呼唤，与其他奥特战士们一起用念力传输力量给捷德奥特曼，使捷德能在奥特之王的帮助下顺利制造出四个形态的分身，五个形态的捷德联手将极恶贝利亚打回原形。
在剧场版《连接吧！愿望！！》中，奥特曼和佐菲、赛文发现了巨大人工头脑吉尔巴利斯的动向，一同向奥特之父和奥特之母汇报，并讨论如何消灭吉尔巴里斯。
奥特银河格斗剧情：
过去，奥特曼和泰罗等六兄弟曾联手作战，终于消灭了奥特黑暗杀手；若干年后，奥特黑暗杀手被托雷基亚复活，并在祸害各个宇宙。为了解决事件，泰罗和奥特曼等人召集了新生代奥特战士们，对奥特黑暗杀手展开作战。
由于究极生命体--阿布索留特·塔尔塔洛斯的阴谋，宙达和莫尔德这对古阿兄弟被从过去的时空带到了现代，在格尔格达行星上和奥特曼等六兄弟展开战斗。奥特曼和杰克、佐菲一起缠斗莫尔德并占据上风；但由于没有能有效击杀的手段，奥特曼等六兄弟进行奥特合体，令超级泰罗再现，用宇宙奇迹光线消灭了古阿兄弟。
奥特曼等人虽然取胜，但奥特六重合体也严重耗费了他们大部分的能量。就在奥特曼等人体力不支时，被得到了阿布索留特人力量的贝利亚和托雷基亚偷袭重创。后来幸好赛罗奥特曼的援助，加上塔尔塔洛斯撤退，奥特曼等人才得以平安。
在尤莉安被塔尔塔洛斯捉走后，奥特曼和佐菲等其他的奥特兄弟一同坐镇光之国，同时策划救援尤莉安和对抗阿布索留特一族。当尤莉安被希卡利等人顺利解救之时，奥特曼等奥特战士们一同前往布里扎德行星支援，和塔尔塔洛斯率领的阿布索留特一族军队展开战争。
战斗中，奥特曼击杀了多名的阿布索留特族士兵。为了彻底消灭阿布索留特一族的军力，奥特曼六兄弟集合力量传递给梦比优斯，使其再次变身为梦比优斯无限形态，一举摧毁了全部的次元传送门，并将阿布索留特士兵全数歼灭，让胜利的天平倾向了奥特战士一方。
塔尔塔洛斯全力施展【极限绝对毁灭】，企图毁灭布里扎德行星。幸好奥特之王及时出现抵挡攻击，奥特曼等人也被利布特的【强劲之网】保护才免受波及，但利布特则和塔尔塔洛斯一起消失在时空漩涡之中。战斗结束后，奥特曼和众人一同回归光之国修整。
雷古洛斯线剧情：
在布里扎德行星的战役之后，光之国探知到雷布朗多星人复活的情况，并发现了麦基行星上的异变，奥特曼和奥特之父、佐菲等宇宙警备队的高层在商议之后，决定派遣距离麦基行星最近的巡逻队前去支援雷古洛思奥特曼。
各个平行宇宙观：
1.奥特曼物语：五万年前被奥特之父击败的宇宙帝王宙达复活，他利用飘荡在宇宙中的怪兽灵魂制造出了超合体怪兽古兰德王。为了阻止宙达毁灭宇宙，奥特曼与佐菲、赛文、杰克、艾斯一起在贝兰特行星上与古兰特王展开了决战。但古兰特王的实力强横，奥特曼等五人均被压制。
最后赶来助战的泰罗集合奥特曼六兄弟的力量，变身为超级泰罗。超级泰罗施展宇宙奇迹光线成功地打败了古兰特王，而宙达也在古兰特王的死亡后而消失无踪。
2.迪戴宇宙：在这个世界的1965年之前，奥特曼为了追捕亚那加基而来到了地球。在成功把亚那加基封印至龙森湖后，奥特曼在湖边遇到了圆谷英二，并把一个名为「奥特之星」的红色宝石作为友谊的证明送给了圆谷英二，然后离开。
不久之后，亚那加基被查利迦唤醒并与迪迦奥特曼交战。在战斗中，迪迦被亚那加基夺走能源而陷入危机。这个时候，在圆谷英二的意念之下，奥特曼化作红色光球出现，他为迪迦补充了能量，并与迪迦一起打倒了亚那加基。（详见《迪迦奥特曼》TV剧49集—奥特之星）。
3.超奥特八兄弟世界观：这是个不存在怪兽与奥特曼的世界，奥特曼只是曾经在电视上播放过的科幻剧集节目，这个世界中的早田进也并不是奥特曼，但在邪心王·黑暗影法师的影响下，怪兽陆续出现并开始破坏城市。
来自奥特兄弟宇宙的梦比优斯穿越来到这个地球上，与早田进等人见面，并为了保卫和平而迎战怪兽，但也陷入圈套中而被困。
在危急之时，生活在这个世界的早田进，以及其他奥特战士的人间体们觉醒了奥特战士的力量。他们为了人类的未来而变身成为奥特战士——奥特曼、迪迦、戴拿、盖亚（V2）、赛文、杰克、艾斯。奥特曼等人解救了梦比优斯，8位战士与敌人展开决战。最终，奥特曼等八人位战士击败了究极合体怪兽吉咖奇美拉，并进入闪耀状态净化消灭了黑暗影法师，取得了最终胜利。
人际关系：
父母：姓名不详，「初代」奥特曼的父亲是宇宙警备队·宇宙保安厅的长官；母亲是奥特学校的教师。
养父：奥特之父（凯恩／健／肯），奥特之父是银河和平的守护者，是「初代」奥特曼的养父兼上司，奥特宇宙警备队的总队长。作为宇宙警备队的创始人，是经受了为全宇宙所传承地「奥特大战争」洗礼的勇士，受到所有人尊敬。
养母：奥特之母（玛丽），奥特之母是银河银十字军队长，同时也是奥特之父的妻子，是「初代」奥特曼的养母。从事着宇宙范围内的医疗救治活动，如母般的慈爱一直守护着年轻的奥特战士们。
兄弟：
长兄：佐菲奥特曼，佐菲是奥特曼在奥特兄弟中的大哥，也是宇宙警备队的队长。他只有在战士们遇到真正的可怕紧急事件时，佐菲才会前来助战。
三弟：赛文奥特曼，赛文是奥特曼在奥特兄弟中的三弟，为宇宙警备队的勇士，也是恒点观测员340号，拥有众多有不凡的格斗与光线技。本是为了制作轨道图才来到地球，见证了人类的勇气后而自愿留下保护人类。
四弟：杰克奥特曼，杰克是奥特曼在奥特兄弟中的四弟，又叫归来的奥特曼，奥特道场的教练。杰克的战斗技能出众，再搭配可以变奥特手镯化各种武器应敌，因此被称为「武器专家」。
五弟：艾斯奥特曼，艾斯是奥特曼在奥特兄弟中的五弟，是佐菲从战争中救回来的孤儿，擅长光线技和超能力的高手，后成为光之国七大星云支部长之一。
六弟：泰罗奥特曼，泰罗是奥特曼在奥特兄弟中的六弟，是奥特之父与奥特之母的亲生儿子，是奥特兄弟中综合实力第一的战士，现为宇宙警备队·奥特竞技场的笔头教官。
七弟：雷欧奥特曼，雷欧是奥特曼在奥特兄弟中的七弟，来自于已经毁灭的L77星云，是一名擅长宇宙拳法的高手，在代替赛文保卫地球后被举荐加入奥特兄弟，现为宇宙警备队的重要成员之一。
八弟：阿斯特拉奥特曼，阿斯特拉是奥特曼在奥特兄弟中的八弟，也是雷欧的亲弟弟，同样来自L77星云，曾数次帮助哥哥雷欧保卫地球，后同样加入奥特兄弟的行列。
九弟：爱迪奥特曼，爱迪是奥特曼在奥特兄弟中的九弟，战斗风格以敏捷的跳跃和丰富多彩的光线技为特征，身份是宇宙警备队成员、光之国负能量调查员。
十弟：梦比优斯奥特曼，梦比优斯是奥特曼在奥特兄弟中的十弟，是宇宙警备队出色的新人队员。在打败安培拉星人后，跻身为奥特兄弟的一员。
十一弟：希卡利奥特曼，希卡利奥特曼是奥特兄弟中最晚加入的成员。本身为光之国蓝族科学家，同时也是宇宙警备队的队员。
侄子：
1.赛罗奥特曼，赛罗是赛文的儿子。是光之国新生代的奥特战士，数次粉碎了贝利亚统治宇宙的野心，是光之国最出色的年轻战士。
2.泰迦奥特曼，泰迦是泰罗的儿子。富有正义感的热血年轻奥特战士，十分想得到父亲泰罗的认可，但也不坦率地逃避着自己真实的想法。虽然还十分年轻，但也会为了正义而战并逐渐成长。