提欧奥特曼讲述了发生在宇宙行星H12上的故事。这颗与地球极为相似的星球，某天突然遭到来自外星的宇宙怪兽袭击。在故乡濒临崩毁、走向灭亡之际，一名外星人独自逃往地球，他就是提欧，一个背负着孤独与过去记忆的外星灵魂，并最终蜕变为奥特曼。
来到地球后，提欧化身为明心大学兽医学部兽医学科三年级学生光石息吹。虽然他始终难以适应地球人的生活常识，却能够与自己喜爱的动物心灵相通，暂时过着平静的校园生活。然而，那只曾摧毁他故乡的宇宙怪兽突然现身，地球也随之面临迫在眉睫的危机。当守护他人的强烈愿望战胜对过往的恐惧时，耀眼的光芒笼罩了息吹的身姿，使他变成了奥特曼。
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