Mazinga Z è uno dei più importati robot ideato da Go Nagai nel 1972. La serie animata prodotta dalla Toei Animation, fu trasmessa su Rai Uno nel 1980 per un totale di 51 episodi tralasciando il passaggio che lo lega al Grande Mazinga, serie trasmessa precedentemente.
La serie di Mazinga Z si lega anche a quella di Goldrake in quanto il pilota Ryo Kabuto non è altro che Alcor, l'amico di Actarus che guidava il disco volante TFO. Dovendo dare un ordine corretto agli eventi narrati, per prima viene la serie di Goldrake, in seguito Mazinga Z ed infine Il Grande Mazinga.
La storia inizia con una spedizione di scienziati fra i quali troviamo il dottor Kabuto e dottor Inferno che si recano nell'isola greca di Rodi, per un importante ritrovamento archeologico. Scoprono che l'antica civiltà di Micene, grazie ad una sofisticata tecnologia, era in grado di costruire dei mostri meccanici. Il malvagio dottor Inferno si impossessa di questi segreti uccidendo i suoi colleghi, ma il dottor Kabuto riesce a fuggire e a ritornare in Giappone. Qui lo scienziato inventa una lega d'acciaio potentissima, chiamata Superlega Z , con il quale fa costruire un gigantesco robot, che chiamerà Mazinga Z e avrà lo scopo di contrastare l'esercito del dottor Inferno, pronto a conquistare l'intero pianeta. Il dottor Kabuto viene però assassinato dalle Maschere di Ferro, i sicari del dottor Inferno. In suo aiuto arriva Ryo Kabuto e prima di morire, lo scienziato affida a suo nipote l'incarico di pilotare Mazinga Z. Ryo riceve le istruzioni dal professor Yumi, il collega di suo nonno che si occupa dell'istituto di ricerca dell'energia foto atomica. A dare man forte a Mazinga Z ci sarà anche un secondo robot dalle sembianze femminili chiamato Afrodite A, guidato da Sayaka Yumi, la figlia del professore Yumi.
Inoltre a loro si aggiungerà un robot goffo e maldestro chiamato Boss Robot e guidato da Boss, Nuke e Mucha, tre teppisti innamorati di Sayaka, che cercano di mettersi in mostra per distorglierla da Ryo Kabuto, combinando un mare di guai e di gag esilaranti. Ryo Kabuto dovrà riuscire a pilotare l'Aliante Slittante per potersi inserire all'interno della testa del gigantesco Robot. Occorrerà del tempo, prima che Ryo impari perfettamente la manovra di aggancio, ma una volta preso il comando di Mazinga Z riuscirà a sconfiggere i suoi nemici, con le sue potentissime armi atomiche. Il suo primo nemico è il Barone Ashura, un essere mezzo uomo e mezzo donna, che il dottor Inferno ha creato con l'unione di due mummie. Ancora più mostruoso è il Conte Blocken, un ex ufficiale nazista che cammina portandosi la testa sul braccio, in quanto gli è stato trapiantato un corpo di cyborg; questi comanda l'esercito nazista degli Elmetti di ferro. Fra Ashura e Blocken c'è una grande rivalità, che il dottor Inferno non esita a sfruttare per i suoi scopi malvagi. I nemici cercheranno in più di una occasione di attaccare lo stesso laboratorio del professor Yumi, che resisterà grazie ad una barriera protettiva derivante dall'energia fotoatomica.
Dalla piscina del laboratorio, uscirà il gigantesco robot Mazinga Z, sul quale si collocherà l'aliante slittante pilotato da Ryo. Mazinga Z sarà in grado di volare grazie a dei propulsori sui piedi e a delle ali retrattili sulla schiena e nuotare nel mare profondo. Potrà sparare dei missili collocati sulla pancia, dei raggi fotonici che fuoriescono dagli occhi e dei Raggi ciclonici dalla bocca, che abbassando la temperatura si trasformeranno in Raggi congelanti. Come Goldrake può sparare i pugni e i missili perforanti, spesso facendo roteare le braccia per conferirgli una maggiore potenza. Un'altra potente arma è il Raggio Fotonico, che emana dalle piastre rosse collocate sul petto, dalle quali sprigiona un potente calore in grado di sciogliere qualsiasi tipo di metallo.
Mazinga Z, inoltre, dovrà vedersela contro il Duca Gorgon,non presente nella serie italiana, un emissario dell'esercito infernale di Micene che ha il busto umano sul corpo di una tigre che,abbandonato l'esercito del dottor Inferno,si schiera con gli abitanti del Regno di Micene, l'antica civiltà che si è rifugiata nelle viscere della terra e che ora vuole rimpossessarsi della terra. Saranno loro i nuovi nemici che dovrà affrontare Mazinga Z ed essendo molto più potenti, metteranno in seria difficoltà il nostro eroe. In suo aiuto arriverà Il Grande Mazinga pilotato dal giovane Tetsuya, che riuscirà a sconfiggere l'esercito di micene e a mettere le basi per la seconda serie: Il Grande Mazinga.