Прошло десять лет после того, как человечество одержало победу над доктором Хеллом и его армией боевых машин. Кодзи Кабуто, легендарный пилот Мазингера Зет, оставил гигантских роботов позади и посвятил себя науке, работая в космической программе NASA. Мир наслаждается хрупким спокойствием, технологии шагнули далеко вперёд, а старые герои разбрелись по своим делам. Но идиллия рушится в один миг, когда из глубин космоса возвращается гигантский объект — это остров-лаборатория доктора Хелла, который считался уничтоженным. Внутри пробуждается древняя и чудовищная сила, способная стереть человечество с лица Земли. Кодзи вынужден снова сесть в кабину Мазингера, который за годы бездействия был модернизирован и превращён в Мазингер Зет Инфинити. Однако враг превзошёл все ожидания: на Землю прибывает Инфинити — колоссальный гуманоидный механизм, черпающий энергию из самого ядра планеты. Его цель — не просто уничтожение, а переформатирование реальности под власть машин.
Кодзи объединяется со старыми союзниками, включая своего брата Сиро и заклятого друга Босса, но на этот раз ставки выше, чем когда-либо. Инфинити не просто атакует города — он искажает пространство и время, создавая вокруг себя зону абсолютного хаоса. В процессе битвы раскрывается шокирующая правда: за возрождением доктора Хелла стоит нечто более древнее и зловещее — внеземной разум, который манипулировал людьми на протяжении тысячелетий. Кодзи понимает, что старые методы не работают, и ему приходится принять помощь от неожиданного союзника — призрака своего отца, запертого в кибернетическом теле. Финальная схватка разворачивается на орбите Земли, где Мазингер Зет Инфинити вступает в бой с самим воплощением механического апокалипсиса. Цена победы оказывается колоссальной: чтобы остановить врага, Кодзи жертвует своей связью с роботом, навсегда прощаясь с эпохой супер-роботов. В финале он возвращается к семье, понимая, что истинная сила всегда была не в машинах, а в людях, готовых защищать друг друга.