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　もうすぐクリスマス。海外での仕事が一段落した父親が久しぶりに帰ってくるとあって、新多家ではシンを中心に入念なクリスマスパーティーの準備が進められていた。
そんな中、偶然アケノと再会したアユは、ジャーナリストになるという夢に向けたアドバイスをもらうべくアケノをお茶に誘う。だが、逆にアケノからシンカリオンＺの秘密について問い詰められてしまい……？

　東京駅中央迎撃システムのフィールド内で対峙するシンカリオンＺたちとダークシンカリオン。シンたちが必死で呼びかけるものの、様子がおかしいアブトは問答無用でダークシンカリオンを操り、襲いかかってくる。
　戦いの中、怒りと無力感にのまれ、ついにトレランティアを爆発させるアブト。父・トコナミの祈りも虚しく、脅威の力を持つ「ダークシンカリオン デビルモード」が覚醒してしまう……！

　追い込まれたヴァルトムがテオティの王を手にかけて「王の力」を奪い取り、現場を目撃したセツラをさらって地球へと逃走した。それを知ったアブトは、セツラを救出するためにダークシンカリオンで地球に急行する。
　その頃、日本では福岡県宝満山に落下した不自然な隕石のニュースが話題になっていた。現地の調査に赴いたヤマカサはそこでアブトの姿を見かけ、驚いて後を追おうとする。

　シンとシマカゼが「超Ｚ合体」の特訓に励む一方で、北の地に戻ったソウギョクはまたしても宇宙に向けたあてのない定時通信を続けていた。誰からも返事がもらえず、定時通信をやめてしまおうと考えるソウギョク。だが、そんな彼の無線を北海道で聞いている一人の少女がいた。
彼女の名前は月野メーテル。「シンカリオンＺ Ｈ５はやぶさ」の運転士候補生である彼女は、とある人物に促されてソウギョクとの対話を試みようとする。

　チームシンカリオンに新たな力が加わろうとしていた。その名も、Ｅ５はやぶさとドクターイエローによる「超Ｚ合体」。超進化研究所が総力をあげて開発した最高の機体性能を誇る。
　しかし、「超Ｚ合体」を成功させるには、運転士であるシンとシマカゼの適合率が９６％以上、かつ二人の差が０．１％以内という厳しい条件をクリアする必要がある。シンとシマカゼは早速二人の息を合わせるための特訓を始めるが……？

　遠野で見つかった地下空間の調査のため、現地へ向かうタイジュと大石。お互いに読書好きということが分かり意気投合した二人は、これから行く岩手県が宮沢賢治のふるさとという話題で盛り上がる。
　道中、新幹線の中でうたた寝したタイジュは、宮沢賢治の『銀河鉄道の夜』の光景によく似た夢を見る。すると、その夢に金色の髪をした不思議な少女が現れて、タイジュに何かを語りかけようとしてきた。

　徳島県大歩危、岩手県遠野。妖怪にゆかりの深い二ヶ所に新たな地下空間が見つかり、大興奮のシン。その直後、大歩危付近に子泣きじじいに似た姿の巨大怪物体が出現した。
　折しも、愛媛県西条市ではハナビの父・タネビたちが翌日の花火大会の準備を進めている最中。対応を迫られる超進化研究所だが、四国にはシンカリオンＺが走行できる線路がない。果たして、Ｅ６こまちを大歩危に送り込む方法はあるのか……？

　アブトと対話するための強さを求め、シンカリオンＺの運転士としてもっと成長したいと願うシン。そんな彼に対して、ゲンブはキトラルザスのセイリュウと名乗る人物を引き合わせる。かつての戦いでシンカリオンに乗り、地球を守り抜いたというセイリュウ。彼が直々に修行をつけてくれると聞いて期待するシンたちだが、セイリュウの修行はシンたちが想像したものとは全然違っていて……？

　横川の地下空間でダークシンカリオンに乗るアブトと再会したシン。シンとスマットは彼と対話しようと必死に呼びかけるが、アブトからの返事はなく、戦いにもつれこんでしまう。
　一方、上野の地下空間ではドクターイエローとカンナギが対峙していた。カンナギは「ダークシンカリオンがあるかぎり、人類はテオティを止められない」と言い残して姿を消し、Ｅ５とダークシンカリオンの戦いに介入し始める。

　「鉄道の日」にちなんだイベントを開催中の大宮鉄道博物館に、アブトの母・シラユキがやってきた。シラユキからアブトへの伝言を受け取ったシンは、なんとかしてアブトと連絡を取ろうと様々な方法を試す。そんな中、同じくアブトとの対話の方法を模索していた島に誘われて、シンは名古屋支部で行われる新型シンカリオンの実働テストを見学することに。果たしてそのシンカリオンとは……？