미니카를 좋아하는 소년 찬은 어느날 살아있는 미니카 생명체, '메카니멀'을 만나게 된다. 메카니멀이란 ‘트라이포스’라는 먼 세계의 전쟁을 종식시키기 위해 만들어진 미니카형 변신 생명체였다. 위험한 힘을 지닌 메카니멀을 봉인하려는 블루랜드의 이소벨, 메카니멀을 활용해 세계를 재건하려는 레드홀의 리안, 그리고 메카니멀을 통해 세계를 악으로 물들이려 하는 블랙미러의 도깨비단과 반다인. 아버지의 행방불명이라는 슬픈 기억을 가진 찬은 동생을 찾고 있는 메카니멀 '에반'을 돕기 위해 메카니멀 쟁탈전에 참가하고, 다른 메카드 테이머들을 친구로 맞이하며 메카드 테이머의 사명을 자각한다. 과연 찬과 친구들은 블랙미러의 야망을 무너뜨리고 세계의 평화를 되찾을 수 있을 것인가!
극심한 환경오염으로 인해 황폐해진 30년 후의 미래 세계.그리고 메카니멀을 악용하려 하는 '데미안'과 그에 맞서 메카니멀을 지키려 하는 '류'. 두 소년은 우연히 나찬과 그의 친구들이 있는 30년 전의 과거 세계로 오게 되고, 류는 데미안의 음모로 인해 그와 한 편이 되어 나찬과 대결한다.미래 테이머들에 맞서 메카니멀 배틀에 다시 뛰어들게 된 나찬과 친구들! 이들은 다시 시작된 운명적인 배틀을 통해 미래를 바꿀 수 있을 것인가? 메카니멀 배틀은 아직 끝나지 않았다! 자, 힘차게 외쳐라! "메카니멀... 고!"
데미안과 격전을 치른 후, 찬과 친구들은 평화로운 시간을 보내고 메카니멀들도 테이밍이 해제된 상태에서 자유를 만끽한다. 그러던 어느 날 이들 앞에 정체를 알 수 없는 세 명의 테이머들과 지금껏 한 번도 보지 못한 형태의 메카니멀들이 나타난다. 세 아이들은 천재 과학자 '닥터X'의 명령에 따라 세계 정복을 목표로 메카니멀을 모으는데…새로운 적의 등장에 긴장하며 그들의 무시무시한 계획을 막기 위해 메카니멀들을 다시 테이밍하는 찬과 친구들. 과연 찬은 친구들과 함께 새로운 적들로부터 메카니멀을 무사히 지킬 수 있을 것인가?!
닥터X의 야망을 저지하고 다시 평화로운 나날을 보내고 있는 나찬과 친구들. 곧 다가올 반다인의 생일을 앞두고 깜짝 파티 준비로 바쁜 친구들의 앞에 다비와 다나가 나타난다. 프랭클린 박사가 부른다는 말에 나찬과 이소벨, 그리고 때마침 나타난 반다인은 함께 트라이포스로 향하고 박사로부터 연구소에서 탄생한 새로운 메카니멀들이 도망쳤다는 이야기와 함께 이 메카니멀들을 찾아내 테이밍한 후 직접 교육을 해 달라는 부탁을 받는다. 늘 함께 다니지만 계속 티격태격 다투는 '윙나이트'와 '윙레오',360도 회전하는 상반신처럼 주의가 산만하고 조금도 가만히 있지 못 하는 ’하이테로’, 호전적인 성격의 말썽쟁이 발사체인 ’사성수’와 이를 이끄는 ’마스터’. 찬과 이소벨, 반다인은 각자 메카니멀 레이더로 메카니멀을 추적해 테이밍한다. 개성도 넘치고 기운도 넘치는 메카니멀들을 보며 갈 길이 멀다고 느끼는 나찬과 이소벨. 그런데 시간이 지나도 반다인이 돌아오지 않자 찬과 이소벨은 반다인을 찾으러 나서고, 다시 만난 반다인은 험악한 표정으로 나찬에게 갑작스러운 메카니멀 배틀을 신청하는데...새로운 메카니멀 마스터와 사성수, 그리고 무언가 비밀을 안고 있는 듯한 반다인과의 배틀이 시작된다!
모든 것이 진화한 지구 최초 메카니멀 ‘디스크캐논’이 완성될 무렵, 지구와 트라이포스에 이상한 기운이 감지된다. 소멸된 줄 알았던 블랙미러가 30년의 세월동안 복수를 꿈꾸며 부활한 것!! 시공을 넘어 현재로 온 블랙미러는 선한 토끼의 탈을 쓴 채 사람들에게 접근해 클론 메카니멀들을 탄생시켜 도시를 무차별적으로 파괴하기 시작한다. 곳곳에서 메카니멀들과 클론 메카니멀들이 배틀을 벌이고 급기야 최강의 메카니멀 ‘디스크캐논’까지 블랙미러의 수하가 되고만다. 지구의 운명이 걸린 최악의 위기 속 나찬과 테이머들은 최후의 배틀을 준비하는데...