Bebola cahaya Suria dipanggil Ultra Flare (ウルトラフレア Urutora Furea) telah dikejutkan OOPArts yang misteri yang dikenali sebagai Spark Dolls dari kedalaman bumi dan lautan, membentuk sebagai raksasa yang mengganas Bumi. Oleh yang demikian, UNVER telah ditubuhkan untuk mengutip, mengumpul dan selamatkan Spark Dolls tidak stabil dan pasukan serangan baru ditubuhkan, Xio untuk memerangi ancaman raksasa.

Lima belas tahun kemudian, Daichi Ozora, ahli makmal pasukan Xio ini yang telah menjadi yatim piatu apabila ibu bapanya hilang dalam Ultra Flare, bersatu dan bertukar menjadi Ultraman X untuk pertempuran ancaman dari kedua-dua makhluk asing dan raksasa.[1] Beliau tidak lama lagi mendapat tahu tentang kebenaran di sebalik Ultra Flare dan mencuba membantu Ultraman X untuk mendapatkan semula badan fizikalnya selepas kejadian itu setelah jasad ultraman yang sebenar terperangkap dalam data komputer.