초등학교 5학년 무사시는 우주비행사가 되어 별의 바다를 여행하고 울트라맨을 만나는 꿈을 꾸는 소년이다. 엄마 미치코는 꿈만 꾸는 아들이 조금 걱정스럽지만, 경찰관인 아빠 유지로는 무사시의 마음을 소중히 여겨주려고 큰 사랑으로 응원한다. 어느 날 밤, 무사시는 개기월식을 관측하기 위해 친구들과 함께 숲 공원에 세운 요새로 향한다. 그런데 폭우가 쏟아지고, 겁에 질린 친구들은 모두 집으로 돌아가 버린다. 그 무렵, 저 멀리 우주 공간에서는 지구를 노리는 발탄 행성과 이를 막으려는 울트라맨 코스모스와의 치열한 전투가 벌어지고 있었다! 광선과 열선을 격렬하게 교차시키며 강렬한 파동과 섬광을 내뿜으며 ・・・・. 한편, 자원 봉사 단체인 SRC(과학 조사 서클)의 지휘실에서는 의문의 우주 신호를 가로채고 있었다. 그 신호는 중저음과 기분 좋은 고음이 번갈아 가며 마치 대화를 나누는 것 같았다. 홀로 숲속 공원에서 하룻밤을 보낸 무사시 앞에 전투로 에너지를 잃은 울트라맨 코스모스가 나타났다! 그것은 그가 순수한 마음으로 울트라맨의 존재를 믿고 있었기에 가능했던 만남이었다. 무사시의 필사적인 도움으로 힘을 되찾은 코스모스는 '진정한 용사'라는 메시지와 수수께끼의 빛나는 돌을 남기고 사라졌다. 수수께끼의 우주 신호를 조사하던 SRC는 소년 무사시에게 협조를 요청했다. 그러던 중, 발탄 행성인의 소행으로 땅속에서 동면하고 있던 신괴물이 날뛰기 시작한다. 과연 지구는 구원받을 수 있을까? 울트라맨 코스모스는 나타나 줄 것인가? 무사시, 소년의 하루의 모험이 지금 여기서 시작된다.

꿈을 향한 용기를 잃지 않고 소년 시절의 꿈을 이뤄 우주 비행사가 된 무사시 하루노 무사시. 무사시가 우주선을 타고 향한 곳은 성수 파라스탄이 지키는 녹색의 별, 쥬란 행성. 하지만 무사시가 쥬란 행성에서 본 것은 온통 붉은 모래로 뒤덮여 죽음의 별이 되어버린 쥬란 행성이었다. 동요하는 무사시에게 붉은 지표면에서 갑자기 나타난 괴수 병기 스콜피스가 달려든다. 쥬란 행성을 죽음의 별이 되게 한 것은 바로 이 전갈이었다. 스콜피스에 죽는다고 생각하는 순간, 상공에서 내려온 눈부신 빛이 무사를 구해준다. 눈부신 빛은 거대한 사람의 형상으로 변한다. 무사시는 그 사람의 모습을 보고 놀라서 "울트라맨 코스모스!!!"라고 외친다. 라고 외친다. 코스모스의 도움으로 무사히 지구로 돌아온 무사시는 어릴 적 친구인 츠톰의 결혼식에 참석하기 위해 상록의 섬 사이판을 방문한다. 결혼식에 모인 옛 친구들과 즐거운 시간을 보내던 무사시는 인어를 목격한다. 즐거운 시간은 오래가지 못했다. 행성 주란을 죽음의 별이 된 전갈자리가 사이판에 날아와 파괴행동을 시작한 것이다. 그 와중에 무사시가 목격한 인어가 해저 괴수 레이자와 동화되어 스콜피스에 맞서게 된다. 하지만 레이자는 스콜피스의 압도적인 힘에 눌려버리고 만다. 참다못한 무사시는 코스모스를 부른다. 하지만 코스모스는 나타나지 않는다. 난동을 부릴 만큼 난동을 부린 스콜피스는 쉽게 날아가 버렸다. 무사시가 인어라고 부르는 신비한 소녀는 자신의 이름을 샤우라고 한다. 샤우는 무사시에게 "스콜피스는 도망친 게 아니야. 산드로스에게 돌아간 것이다."라고 말했다. "라고 말하는 것이었다. 수수께끼의 소녀 샤우란? 샤우와 스콜피스의 관계는? 스콜피스의 배후에 섬뜩하게 숨어 있는 산드로스는 누구인가? 지구는 쥬란과 마찬가지로 죽음의 행성이 되어버리는 것일까?