地球はインベーダーによって侵略の危機に瀕していた。国際地球防衛会議の日本代表・御手洗博士は防衛組織SGMを結成。更に我が子同然に育てた鏡京太郎に対しても、ミラーマンであるという出生の秘密を伝え、侵略者との戦いに参戦を促した。

第2話: SGMで新型レーダーの開発に従事していた石井技師が、完成を目前にして乗用車ごと謎の爆死を遂げる。車に仕掛けられていた時限爆弾はインベーダーの仕業と判明し、SGMと京太郎は調査に乗り出す。一方、インベーダーは石井の妹・玲子が住む高層マンションを侵略の前線基地にするため、住民を殺害し、その身体を乗っ取っていた。玲子の部屋では水道が止まったり、電話が不通になったりといった怪奇現象が起こる。玲子からの通報を受け、SGMの野村隊員がマンションへ向かうが、水道から出た赤いガスにより玲子と野村は昏倒し、マンションは炎上する。現場に急行した京太郎はインベーダーを発見し、ミラーマンに変身して二人を救出する。女性に憑依していたインベーダーは怪獣キティファイヤーの正体を現し、ミラーマンと激しい戦いを繰り広げる。

第3話: 宇宙空間に前線基地を築いたインベーダーに対し、地球側は御手洗博士に宇宙空間攻撃用ミサイルの開発を依頼する。御手洗博士は設計図を完成させ、共同研究者である京都の前田教授夫妻に連絡を取る。前田教授夫妻が東京へ向かう超特急ひかり号に乗車中、列車は突如として謎の異次元空間に消滅してしまう。SGMが調査を開始すると、インベーダーが前田教授夫妻を人質に取り、ミラーマンの引き渡しを要求していることが判明する。前田教授の妻は解放され、御手洗博士にインベーダーの要求を伝える。鏡京太郎は単身インベーダーの元へ向かい、ミラーマンに変身。異次元空間に閉じ込められた超特急を救うため、インベーダーが変身した暗黒怪獣ダークロンと激闘を繰り広げる。ミラーマンは異次元空間から脱出し、ミラーシュートでダークロンを撃破。超特急は無事に東京駅に到着するが、前田教授は行方不明のままであった。京太郎はインベーダーに対する闘志を新たにする。

第4話: ある晩、球形植物園が何者かの手によって爆破される事件が相次いだ。敵の真の狙いは農場で使用される放射物質コバルト60。しかしそれを奪った侵略者は逃走中、交通事故に遭遇。危険なコバルト60は何も知らぬカップルに預けられていた。

第5話: 丹沢上空で偵察飛行中の防衛隊機が消息を絶った。調査に向かった京太郎は帰途、森の中で記憶喪失の女性と遭遇する。女性が持っていたカメラには、建設中のインベーダー基地と謎の怪鳥の姿が写っていた。そこへ怪鳥インベラーが現れる。インベラーは変電所を襲い、電力を吸収していく。SGMはインベラーが基地建設のためのエネルギーを集めていると推測する。京太郎は記憶喪失の女性から情報を聞き出そうとするが、女性はおびえるばかりだった。インベラーが再び襲撃に現れ、防衛軍も歯が立たない中、京太郎はミラーマンに変身し、インベラーとインベーダーの宇宙船を撃墜する。

第6話: 深夜、東都医科大学の死体保存室に怪しい影が侵入し、凶悪犯の死体に乗り移る。その死体は銃砲店からライフルを盗み、ミラーマン＝鏡京太郎の命を狙う。車を運転中の京太郎は狙撃されるが、父親の形見のペンダントによって命拾いする。御手洗博士は京太郎に外出禁止を命じるが、京太郎はインベーダーとの戦いを望む。そんな中、京太郎は邸内に忍び込んだ男を捕らえるが、その男は京太郎の弟分である一郎の死んだはずの父親だった。一郎の母親が、船乗りだった父親が乗組員を助けて殉職したという作り話をしていたことが判明する。その時、インベーダーが京太郎を狙撃するが、銃弾は一郎の父親に当たってしまう。責任を感じた京太郎はインベーダーに立ち向かおうとする。御手洗博士は、ミラーマンが鏡の世界に長く留まると死んでしまうという弱点があることを京太郎に伝える。インベーダーは鏡の世界に京太郎を閉じ込めようとするが、父親の幻影とペンダントに救われ、ミラーマンはキティファイヤーと戦い、スライサーで倒す。