ついに完成したタイムマシン・タイムボカンの試運転で、どこかの時代へとタイムスリップした木江田博士。しかし、戻ってきたタイムボカンには博士の姿は無く、オウムのペラ助と、宇宙一高価と言われる宝石「ダイナモンド」が残されていた。博士の助手の丹平と孫娘の淳子は、タイムボカンで博士の捜索を開始。しかし、悪玉トリオのマージョ一味も、ダイナモンドを狙って丹平たちを追いかける
