SRC宇宙開発センターでは、科学の枠を集め完成した宇宙輸送ロケット“コスモ・ノア”の打ち上げが迫っていた。人類が怪獣たちと共生する方法を模索するため、鏑矢諸島に保護されている怪獣たちが広大な宇宙に新天地を築くこととなった。この壮大なプランの実現は、どんな苦難にも夢を諦めない一人の青年、春野ムサシ(杉浦太陽)が起こした奇跡だった。しかしその最中、突如飛来した大型円盤、巨大ロボット兵器の襲撃により、宇宙ロケットが壊滅されてしまう。地球の危機を救うべくウルトラマンコスモスが駆けつけるが、その眼前に猛然と立ちはだかったのは、なんとウルトラマンジャスティスだった! ジャスティスの圧倒的な強さの前に、コスモスは敗れ、死す。なぜウルトラマン同士が争わなくてはならないのか!? そして、ムサシの前に謎の宇宙人ジュリ(吹石一恵)が現われる……。