Ein junger Mann namens Kazuya Oki meldet sich freiwillig für eine radikale cybernetische Operation als Teil eines Internationalen Raumfahrtentwicklungsprogramms in den Vereinigten Staaten. Sein Ziel ist es, ein Astronaut zu werden, der das Vakuum des Weltraums ohne einen sperrigen Anzug überleben kann, ein bahnbrechender Cyborg mit dem Codenamen Super-1. Doch bevor er seine Weltraummission beginnen kann, wird die Forschungsbasis vom Dogma-Königreich angegriffen und zerstört, einer geheimen extremistischen Organisation, die nach Weltherrschaft strebt. Kazuya ist der einzige Überlebende des Massakers.

Nach seiner Rückkehr nach Japan entdeckt Kazuya, dass er zwar den cybernetischen Körper von Super-1 besitzt, aber seine Verwandlungsfähigkeiten nicht willentlich abrufen kann, da die Steuerkonsole beim Angriff zerstört wurde. Er sucht seinen alten Kampfkunstmeister Genkai auf, einen Meister des Sekishin Shorin Ken-Stils. Durch rigoroses Training lernt Kazuya, die Notwendigkeit externer Maschinerie zu umgehen und seinen Kampfkunstgeist zu nutzen, um die Verwandlung in Kamen Rider Super-1 einzuleiten. Entschlossen, die Wissenschaftler zu rächen, die ihm seine Kräfte gaben, und die Erde zu schützen, bekämpft er das Dogma-Königreich an der Seite von Genkai, seinem Mitschüler Benkei und seinem Unterstützer Genjiro Tani.

Super-1 ist mit fortschrittlicher Technologie ausgestattet, vor allem mit dem Fünf-Hände-System. Durch das Herbeirufen verschiedenfarbiger Hände kann er auf eine Vielzahl von Kräften zugreifen: die standardmäßige Super-Hand, die kraftvolle Power-Hand, die Reinetsu-Hand zur Erzeugung von Hitze und Kälte, die Eleki-Hand für elektrische Angriffe und die Radar-Hand zum Abtasten von Umgebungen. Er reitet auch auf leistungsstarken Maschinen, darunter die V-Machine, eine Harley-Davidson, die sich in das flugfähige V-Jet verwandelt.

Der erste große Handlungsbogen zeigt Super-1 im Kampf gegen das Dogma-Königreich, angeführt vom uralten Kaiser Terror Macro und seinem Untergebenen, General Megirl. Nach einem langen Feldzug, in dem Super-1 Megirl besiegt (die sich in das Monster Death Buffalo verwandelt), ist der Kaiser gezwungen, persönlich zu kämpfen. Als er sich in den vogelähnlichen Kaiser Crow verwandelt, tötet Terror Macro Meister Genkai im Kampf. Voller Wut und Trauer zerstört Super-1 Kaiser Crow mit seinem Super Rider Moon Surface Kick und setzt damit dem Dogma-Königreich ein Ende.

Fast sofort erhebt sich eine mächtigere und chaotischere Organisation, um seinen Platz einzunehmen: das Jin Dogma. Unter der Führung von Marschall Demon umfasst diese Gruppe die schmetterlingsmaskierte Prinzessin Yōkai, den hitzköpfigen Kommandanten Onibi, den intriganten Doktor Ghost und die Zauberin Stabsoffizier Witch. Der Ton der Serie ändert sich, als Jin Dogma eine Reihe bizarrer, oft haushaltsbezogener Monster wie lebende Kühlschränke und Regenschirme entfesselt, was Super-1 zwingt, sich auf unkonventionelle Bedrohungen einzustellen. In dieser Zeit werden auch die Junior Riders eingeführt, eine Gruppe von Kindern, die Super-1 unterstützen, was eine Hinwendung zu einem jüngeren Zielpublikum widerspiegelt.

In den letzten Episoden besiegt Super-1 die Anführer des Jin Dogma nacheinander, gipfelnd in einem letzten Kampf gegen Marschall Demon, der sich in das monströse Satan Snake verwandelt. Mit dem mächtigen Lightning Sword zerstört Super-1 seinen letzten Feind. Nachdem er beide bösen Organisationen besiegt und seine Mentoren gerächt hat, erfüllt Kazuya Oki endlich seinen ursprünglichen Traum. Er verabschiedet sich von seinen Freunden auf der Erde und startet ins äußere Weltall, wo er seine lang ersehnte Karriere als Astronaut beginnt, der die letzte Grenze erforscht.