《亚刻奥特曼》的故事发生在一座名为星元市的小城市。市内的狮子尾山上耸立着一个闪耀着彩色光芒的巨大物体“摩诺之角”，它其实是16年前“怪兽之日”事件后留下的怪兽角。
“怪兽之日”后，怪兽灾害变得日常化。日本地球防卫队用武力对抗怪兽，而怪兽防灾科学调查所（简称skip）则负责防治怪兽灾害发生、进行科学调查和疏散引导，他们也在调查“怪兽之日”的原因和“摩诺之角”。
7岁的优马曾在狮子尾山与父母露营时遭遇怪兽袭击，却奇迹般毫发无伤。以此为契机，他走上了怪兽生物学研究的道路。尽管有着痛苦的过去，但优马带着“想象力”成长，加入了“skip”并成为新人调查员，被派往星元市分所。
某天，星元市发生大规模怪兽灾害。看到陷入绝境的人们，“想要保护！”的强烈想法从优马内心涌现的瞬间，他的脑海里浮现出小时候见过的光之使者“卢提昂”的声音：“我就是你，你就是我…解放你的想象力！”随后，神秘之光包裹优马的身体，解放的想象力将光和人结合在一起，他变身为守护未来的光之巨人“亚刻奥特曼”。
以下是一些具体的剧情介绍：
- 第一集：优马入职skip的第一天，天空出现异常空洞，从中出现了摩诺格洛斯的同族迪格洛斯。优马在看到迪格洛斯后回想起过去并陷入恐惧，但在凛的呼唤下清醒，与大家一同疏散民众。途中，优马通过水中倒影再次见到卢提昂，获得亚刻觉醒器和亚刻魔方，变身为亚刻奥特曼与迪格洛斯战斗。起初优马缺少战斗经验被压制，在卢提昂提醒下使用想象力，使光线变成可摆动的“光绳”，绕至屏障后面击杀了迪格洛斯，并清理了其残留的双角。之后优马确认奶奶和孩子们平安。
- 第二集：小孩大田原勇人报案称施工场地地下藏着怪兽里污土。优马取得传说中能麻醉里污土的草药，石堂调来卫星监控发现怪兽。里污土苏醒来到地面，悠按计划送草药丸时被其吸入体内，亚刻用树给里污土鼻子搔痒使其打喷嚏排出悠，随后用光轮“砸”出大坑，效仿古人做法让其调入大坑，最终用光线击杀里污土。事后，skip收到大田原父子的感谢。
- 第三集：优马梦到怪兽之日和入职当天的事，立志用力量拯救更多人。上班路上他遇到石堂，感慨其改变。这天，古代怪兽利奥德出现，优马调查得知村民曾用丹药让其沉睡并将其推入深坑。怪兽出现后，男一和男二用防卫队专属手枪攻击怪兽。亚刻还用大树挠鼻子、用光轮挖洞等奇特方式战斗。
- 第四集：鼠鼠怪兽啮兹多隆出现并在基地暴气，企图憋大招引爆基地，却被断掉大招后红温，开始冲撞。亚刻与之战斗时被顶出红灯，在众人声援下想起儿时为亚刻所画的两套装甲，在太阳映照下召唤出灼日装甲，一转攻势将其击败。
- 第五集：跳过队在调查施工工地变成的湖泊时，发现怪兽化石被淹没在湖底。原来这里是含盐量达3.4%的小型海。政府给的一周调查期限将至，压力之下，牧野教授找所长唠起往事。之后亚刻奥特曼首次进行水中作战，与巨鲸水兽展开激烈战斗。
- 第六集：采菇宇宙人库洛克星人登场。他经营着依赖蘑菇的社会，为采蘑菇来到地球，却因“k-day”被困。他化身人类沼田，在黎明山庄当领班并制作小型宇宙飞船以返回母星。曾在16年前造访地球的他，这次遭遇铠甲壳兽刹贡袭击老板娘等人时，发动小型宇宙飞船发起突击，所幸保住性命生还。
- 第七集：地虎侠……哦不，霍姆伽早早登场，让亚刻奥特曼陷入苦战，被其用大牙攻击致红灯闪烁。解体后的优马再次见到神秘的卢提昂。霍姆伽在城市中睡下后，跳过队发现其肚子有异常。凛意识到霍姆伽体温上升可能会爆炸，威力足以移平城市。优马想起关于霍姆伽的传说，众人在满月之夜疏散民众。优马认为奥特曼的力量不止用于战斗，而是要让霍姆伽与大家共存。满月下霍姆伽醒来，优马再次想到传说，最终成功感化了它。
- 第八集及以后的剧情：随着剧情推进，亚刻奥特曼的身份秘密被揭开。原来，在遥远银河系中，亚刻的故乡星球面临太阳膨胀的危机。领导者之一泽祖打算使用人工虫洞泽祖之门，将过剩能量释放到地球。其他领导者派泽塔（即卢提昂）前往阻止，泽祖遂派遣摩诺盖洛斯追击。亚刻用尽全力封印泽祖之门，但途中封印掉落，自己与摩诺盖洛斯扭打坠向地球，造就了摩诺之角，随后与优马融为一体。知晓主线的人们产生疑问：为何泽祖要将出口设置在地球，是否有不为人知的阴谋？此后，敌人便是泽祖一系，而大 boss 自然就是泽祖，他使役的最终敌人会是怎样的怪兽，有待后续剧情揭晓。
主要登场人物：
- 飞世优马：23岁，亚刻奥特曼的人间体，“skip”星元市分所的新人调查员，温柔直率，常不考虑后果行动。座右铭是“跑起来！优马！”，他小时候画出想象中的最强英雄并设计相关设定，曾目睹父母为保护自己受致命伤，后立志从怪兽手中拯救更多人。
- 石堂柊：接受“地球防卫队-宇宙科学局”派遣，成为“skip”的特别调查员，专业是调查研究外星人和外星怪兽，是团队中唯一被授权使用枪械的成员，常年穿西服，能冷静处理问题，但没喝咖啡会陷入混乱，和优马接触后逐渐互相理解并成长。
- 夏目凛：“skip”的女性调查员、天才程序员，对机械操作专业，担任系统操作员和机械开发师，完成了对 ai 机器人“悠比”的开发，个性开朗直率，职业意识强，是优马可靠的前辈。
- 伴博志：“skip”星元市分所所长，小时候喜欢恐龙，爱好演化为调查研究和挖掘化石，为运用知识加入“skip”，是位能亲切准确下达指令、做出惊人而大胆准确判断的领导者，也是为家人下厨的好父亲。
- 悠比：自行 ai 搭载型的支援机器人，和“skip”星元市分所的调查员们一起行动，口头禅是“包在悠比身上”，全身装备多样道具，头部“悠”可作为无人机应对各种情况，身体“比”能在地面协助伙伴执行任务。
亚刻奥特曼相关设定：
- 皮套演员：岩田荣庆
- 身高：48米
- 体重：32000吨
- 人间体通过在与素描中的「变身道具」相似的变身器「亚刻觉醒器」中，装填寄宿了力量的「亚刻魔方」以解放神秘的光进行变身。
- 必杀技是通过双手释放的「亚刻最终升华」光线。
- 拥有多种形态和能力，如能召唤出灼日装甲、皓月装甲、星河装甲等。灼日装甲着重提升打击力，擅长近身战；皓月装甲高速移动与远距离攻击能力突出；星河装甲可使出瞬间移动等超能力。还拥有亚刻目镜剑、亚刻羽刃、亚刻星河刃等武器。其战斗时会因人间体而使用充满想象力的方式战斗。
