Joe e il professore si recano alla presentazione di un nuovo arero civile chiamato Mach 3.5 progettato da un brillante scienziato giapponese, il prof. Doyama. I responsabili dell'aviazione decidono di affidare il nuovo mezzo a Joe, che ne diverrà il primo pilota. I gailariani, sentita la notizia, decidono di rapire il professore per impadronirsi della sua creazione. Joe, in ricognizione con Kaori, la figlia del professor Doyama, scopre l'attacco alieno ma troppo tardi. Il professore è sparito e il ragazzo finisce in un agguato di due soldati alieni che riescono a rapire anche la figlia dell'ostaggio. I gailariani riescono anche a recuperare l'elemento mancante, ossia il supercarburante necessario per il funzionamento del Mach 3.5. Rita entra in azione con il piccolo Tobè che, alla guida della trivella ausiliaria del Groizer X recupera Joe che riesce a distruggere l'aereo nemico. Joe trova il nascondiglio del capitano alieno che però fugge con il professore ostaggio a bordo del Mach 3.5. Alla guida del Groizer, gli eroi inseguono il gailariano ma lo scienziato terrestre preferisce suicidarsi con il nemico piuttosto che cedere alle minacce.