新干线超进化研究所为了从诞生于“漆黑新干线”的巨大怪物体手中守护日本的未来，人们开发了“新干线变形机器人SHINKALION”。具备与SHINKALION较高适合率的孩子们成为驾驶员，与研究所员齐心协力，面对强大的敌人！究竟“漆黑新干线”的目的是……。孩子们能否守护日本的未来……。变身！SHINKALION！
三谷裳千绪（太空直美 配音）是就读于鲛岛学园的平凡高中一年级女生，无论是样貌、性格或是成绩，都只能用平平无奇来形容，然而千绪本人非常享受这种低调闲散的状态。在家里，千绪是个标准的游戏宅，总是沉迷于各种各样的欧美角色扮演游戏之中。千绪的家离学校并不远，所以每天千绪都依靠走路上学，奇怪的是，每一天，在千绪的上学路上，似乎有什么在冥冥之中阻挠着她抵达学校，状况百出，麻烦不断，而千绪兵来将挡水来土掩，最终总是能够化解危机。和千绪一起上学的，还有和千绪互相嫌弃的青梅竹马野野村真奈菜（小见川千明 配音）和田径部王牌细川雪（本渡枫 配音）等人。
这是一个神奇的火车世界，里面生活着许多火车居民，还遍布着无数蜿蜒曲折的铁路和大大小小的隧道，这些铁路和隧道不仅连接贯通了中心广场和各个村庄，还帮助火车世界源源不断地运输能量。可是，在火车世界里，还生活着一群邪恶的捣蛋派，他们总是惹是生非，给火车世界的居民们带来各种麻烦，还总趁超能火车们不注意，偷偷窃取各个地方的能量球，搅得火车世界很不安宁。面对各种各样突如其来甚至意想不到的危机，勇敢无畏的超能火车嘟宝与他的朋友们勇敢地站出来，变出各种酷炫的装备，为拯救火车世界与捣蛋派斗智斗勇。
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