小剛是高田家的獨生子,由于家里經營玩具買賣,他從小就喜歡機器人,還繼承父志完成了原處于開發中的巨型機器狗“小狗俠汪汪”,隨即,他與好朋友小愛一起,組成了愛與正義的“小雙俠”,與盜賊之神骷髏貝得手下賊黨三人組展開戰斗。賊黨三人組由性感的多龍芝與一胖一瘦的兩個手下組成。他們正在尋找著傳說中的骷髏石,如果將四塊骷髏石集齊的話,任何愿望都能得到滿足。
考古學家海江田博士已經得到了一塊骷髏石,他將它托付給女兒翔子,卻在后來的尋找之路中下落不明。翔子請求小雙俠幫忙找回自己的父親。聽說博士可能會去歐吉普多,而賊黨三人組也得到了情報朝著那邊趕去了,小剛與小愛立刻變身小雙俠,帶著上機器狗,與翔子一起急忙出發趕往歐吉普多。
小雙俠一行人在沙漠的遺跡中,發現了一枚新的骷髏石。與此同時,賊黨三人組也抵達了那里,展開了激烈的戰斗,小雙俠最終沒有讓骷髏石落入賊黨的手中。可是,由于戰斗過于激烈,遺跡開始崩塌,危難時刻小雙俠1號,竟將陷入絕境的多龍芝救了出來。仿佛是遇到宿命愛人一般,一直渴望成為幸福新娘的多龍芝,從此墜入了愛河,而小雙俠1號也產生了動搖。
現在,有兩塊骷髏石都在小雙俠基地被保護著。可是,世界卻開始頻發重大怪事。現金從銀行消失,日歷上的星期二不見了,跨海大橋與富士山也突然消失!這些事件都與骷髏石有關系,如果集齊了四枚骷髏石,說不定地球也會消失。
小雙俠1號、2號,以及翔子他們,朝著第四枚骷髏石的所在地南哈爾普斯進發,終于將開始最終決戰。骷髏貝的原形究竟是什么?小雙俠能夠打敗賊黨三人組,拯救地球嗎?多龍芝與小雙俠1號的戀情又會如何發展呢?