西暦2121年、謎の移動小惑星を追っていた宇宙生命探査船がスギタ隊長もろとも消息を絶った。息子のススムは、父の友人ドクター・ミヤにスカウトされて体内医療救急隊、ホワイト・ペガサスの一員となり、人体内の調査のためにミクロ化されて出動艇に乗り込む。「ワンダービート号」発進！！
ススムは友人のケンイチの眼球内で未知の生物に襲われ、エンザーミサイルを発射して無事帰還する。数日後、体勢を整えて再び水晶体に潜入するが、謎の宇宙船はメドロモンスターを操ってススムを攻撃する。ススムの薄れる意識の中で、行方不明の父が持っていたオルゴールの音が聞こえてくるが、宇宙船はすでに消えていた。
ドクター・ミヤは謎の異星人を「ヒュー」と名づけた。科学省のスペンサー博士は、移動小惑星X23こそ「ヒュー」の星ではないかと推定した。ワンダービート隊の基地フェニックスタワーを後にしたスペンサー博士の車中で長官の孫娘メアリーが突然倒れた。「ヒュー」がメアリーの声帯に侵入したのだ！出動したホワイト・ペガサス隊に、ヒューシップが放つ謎の快音波が響く。
異星人ヒューの発した快音波は、宇宙で行方不明になったススムの父、生物学者スギタ博士が持っていたオルゴールと同じものであった。思い悩むススムは、ある日一人の野球少年と出会ったが、その少年の血管に、ヒューが侵入した。メドロモンスターを使って、血液の流れをせき止めたのだ。急げ！ワンダービート号！
ススムはドクター・ミヤの姪、マユミと海に出かけ、潜って溺れかけた所を海洋生物学者のスコットに助けられる。異性人ヒューはダイビングで鍛えた彼の体内にも潜入し、ススムは命の恩人を救うため緊急出動する。ワンダービート号は呼吸の嵐をかいくぐり、スコットの肺の浄化に成功することはできるのか！？
ススムは天才バイオリニスト、ササキ・ユリヤと知り合った。彼女は何の為にバイオリンを弾くのか悩んでいた。ススムには彼女の気持ちが良く分かった。ススムのために演奏していたユリヤが突然バイオリンを落とした。ユリヤの耳にヒューが潜入したのだ。「君から音楽を奪う悪魔は僕が絶対やっつける！」ススムはユリヤを励ますが…
