故事讲述一个看起来非常平凡的幼稚园学生松崎小美有一个不可告人的秘密 ── 那就是她在自己的卧室里和一群不可思议的迷你动物生活着：天真活泼的小尔、喜欢胡闹的健太以及永不疲倦的依沙。他们是从异次元空间“动物横町”来的居民，不知何时在小美新家的卧室里建造了一扇可通往动物横町的秘密之门。而动物横町的其他角色也随之一一登场……
为了应对吉亚迪所开发出的完全独立无人战斗兵器“军团”的入侵，其邻国圣格诺利亚共和国开发了无人战斗兵器毁灭之力。但是，无人战斗机只是空有名号，实际是没有被认可为”人“的人们——86——驾驶，被当作道具来使用。 由”86“所组成的部队“先锋战队”的队长少年・辛艾，在只能等待着死亡的令人绝望的战场上为了某个目的而战斗着。在那里，共和国军队的精英・蕾娜就任了新任指挥管制官。她小时候有着被86所救助过的经历，因此想把被作为“人形猪”而遭到轻视的他们作为正常人类来对待。 只不过是为了战斗而被作为道具使用的少年以及被寄予了未来期望的精英才女，本不应当有所交集的两人，在激烈的战斗中看到了未来——
特别会谈后的某天，桐人接到了隶属总务省“假想课”的菊冈诚二郎委托。 那是在枪械与钢铁的VRMMO“Gun Gale Online”(简称GGO)里突然发生的“死枪”事件。 被谜样角色以漆黑之枪的所击中的玩家，在现实世界里也会随之“死亡”……因故欠了人情而无法拒绝帮忙调查的桐人，虽然对于“假想世界”对“现实世界”发生物理影响这件事感到不可置信，但还是登入了“GGO”。 桐人为了寻找关于“死枪”的线索以及对于自身角色变化感到疑惑，而在不熟悉的枪战类型游戏里徘徊。这时对他伸出援手的，是一名习惯使用名为“黑卡蒂Ⅱ”的狙击步枪之少女诗乃。 全新故事就此展开！
时间进入21世纪，科技高度发达，人类已经发明出可以自由穿梭时空的时光机。在时空条例的管辖下，人们尽量不去打扰古人的生活，以免引起历史改变。 21世纪某天，地球遭到极热和极冷光束的袭击。为了探究原因，日本时空管理局派出训练有素的“时代战士”前往恐龙横行的白垩纪调查。在那里，他们遇见了来自格雷萨行星的阿尔塔夏公主（村野奈々美 饰）及其随从机器人吉伊。从公主口中，他们得知邪恶的格得密斯星人四处侵略，为了追杀公主千里迢迢来到地球，更意图毁灭人类。为了保护白垩纪的恐龙和地球，时代战士与入侵者展开连番大战。其中，格乌（大西徹也 饰）化身的超级战士克塞更是格得密斯星人最强劲的对手。不断升级的正邪之战，在遥远的白垩纪展开……
