Cốt truyện trong bộ anime Getter Robo Arc kể về mười chín năm sau khi Ryoma Nagare, Go Ichimonji và Messiah Tyr rời Trái đất trong Shin Getter 1 đến Sao Hỏa để tham gia vào những cuộc hành trình mới đầy kì thú , trong khi đó thì thế giới đang hồi phục sau một cuộc xung đột trước đó gần như đã thay đổi hành tinh mãi mãi. Vào thời điểm đó, cuộc xung đột giữa Trái đất và một thực thể vô danh được gọi là Andromeda Stellaration đang leo thang khi một bầy người ngoài hành tinh giống côn trùng vô cơ gần như đưa hành tinh này vào đầu gối của nó. Cũng chính vì những sự kiện đó mà giờ đây Viện Saotome, trong cuộc hành trình này họ hành động dưới sự chỉ huy của Hayato Jin đó là một người rất tài năng và quyết đoán, kể từ đó họ luôn cố gắng hết sức để đẩy lùi kẻ thù trong khi đào tạo các phi công mới để bảo vệ Trái đất chống lại các mối đe dọa từ bên trong và bên ngoài hành tinh. Tất cả nhằm mục đích thí điểm một đơn vị Getter mới có nghĩa là di sản cuối cùng của Giáo sư Saotome: Getter Robo Arc.
Trong khi đó cuộc xung đột đang đến đỉnh điểm thì Takuma Nagare, một thiếu niên và là con trai duy nhất của Ryoma đang tìm kiếm câu trả lời về di sản của chính mình do người bạn Baku Yamagishi hướng dẫn, những bí ẩn mà anh ta luôn thắc mắc bấy lâu nay mà chưa hề có câu trả lời. Trong trận chiến giữa một con quái vật bằng kim loại và Đội Getter của Viện Saotome, Takuma và Baku đã cướp một chiếc Getter D2 bị rơi sau khi phi công của nó đã chết. Trước sự thất vọng và tò mò của Hayato, anh đã gửi Arc Getter do Sho Kamui lái để hỗ trợ Takuma đánh bại con quái vật kim loại và được đưa vào viện. Nhìn thấy tiềm năng của Takuma và Baku, Hayato đã chỉ định cả hai cùng với Sho vận hành Getter Robo Arc như hy vọng cuối cùng của nhân loại chống lại Andromeda Stellaration để bảo vệ nhân loại khỏi sự diệt vong của chính nó. Cũng kể từ đó mà cuộc chiến bắt đầu từ đây? Câu chuyện trong bộ anime này sẽ còn diễn ra như thế nào nữa đây? Cùng đón xem để khám phá nhé các bạn.