21세기 중반, 지구에서 전쟁이 없어졌다. 각 나라에 갑자기 나타난 초인적인 힘을 가지고 평화를 바라는 '히어로'에 의해 세계는 크게 변화한 것이다. 새롭게 얻어낸 평화를 유지하기 위해 각국의 영웅들이 활약하는 세계에서 일본의 평화를 맡고 있었던 것은 사람들 앞에 나서는 것에 너무나도 서투른 "부끄럼쟁이" 소녀 영웅, 샤이였다.
사람들 앞에서 말도 제대로 못 할 정도로 수줍음이 많은 성격의 일본의 영웅 '샤이'. 어느 날 놀이공원에서 사고가 나서 구출하러 갔다가 한 아이를 구하지 못했다는 죄책감에 사로잡힌다.
같은 반이 된 코이시카와를 보고 안절부절못하는 샤이는 복도에서 다리가 아파 주저앉아 있는 코이시카와를 보건실에 데려다준다. 그런데 어떤 소년이 나타나 코이시카와를 괴물로 변하게 한다.
샤이는 코이시카와와 만나던 도중 스피리츠의 연락을 받고 코이시카와와 함께 우주로 간다. 그곳에는 록스타 히어로 스타더스트도 참석했는데 유니로드가 그에게 샤이와 싸워달라고 부탁한다.
스타더스트와 겨루게 된 샤이는 심하게 당하면서도 끝까지 포기하지 않는다. 결국 쓰러지고 마는 샤이는 의식까지 잃는다. 깨어나보니, 처음 보는 히어로가 바보라면서 샤이를 닦달한다.
치료 이후 불꽃 능력을 발현하지 못한 샤이는 고민에 빠진다. 동네 문구점 할머니를 필츠 히어로와 함께 도와주며 용기를 얻는다. 우연히 들른 서예부에서 뭔가 깨달은 듯 집으로 달려간다.
북극의 구조 요청으로 스피리츠와 샤이는 북극으로 향한다. 그곳에서 몐롱을 만나 한 소녀와 싸우게 되는데 몐롱의 활약으로 소녀가 잠들자, 스티그마가 그들 앞에 나타난다.
북극에서 만난 치베타란 아이 때문에 풀이 죽어 있는 스피리츠가 샤이는 계속 신경 쓰인다. 스피리츠는 치베타가 자신을 ′페샤′라고 부른 것에 의문을 품고 상처가 회복되면 고향에 가서 알아보기로 한다.
치베타에 대한 단서를 찾기 위해 샤이는 혼자 러시아로 향한다. 고향에서 페페샤를 만나 그녀가 자란 보육원에서 앨범을 확인하는데 갑자기 아이들의 비명이 들린다. 밖으로 나가보니 온통 얼음으로 가득했다.
치베타의 마음속 공간이라는 곳에 갇혀 사람들은 의식을 잃고 쓰러진다. 그들을 구하기 위해 페페샤가 벽을 뚫고 나갔지만, 다시 치베타의 앞으로 돌아오게 된다.
치베타의 기억이 돌아오면서 힘은 더욱 강력해지고 페페샤를 설득하려 한다. 우두커니 서 있는 페페샤를 대신해 샤이가 치베타의 공격을 막아내며 맞선다.
페페샤는 샤이의 응원과 함께 용기를 내어 엄마에게 솔직한 자신의 마음을 전한다. 어렸을 때 전하지 못했던 마음을 털어놓자 흔들리는 치베타를 크흐흐가 방해한다.
일본으로 돌아온 테루는 감기에 걸려 코이시카와의 간호를 받는다. 이것저것 챙겨주는 코이시카와의 모습에 샤이는 죽은 친언니가 생각난다.
치베타, 크흐흐와의 싸움이 일단락된 후, 일상생활로 돌아온 히어로들은 각국에서 히어로로서 열심히 활동한다. 그러던 중 한 기자가 샤이를 취재하게 되는데…
휴일에 둘이서 외출한 테루와 이코는, 텐노지 아이라는 소녀와 만난다. 테루와 이코는 이 마을에 오늘 처음 왔다는 아이한테 번화가를 안내해준다. 아이는 처음에는 여행 중이라고 했지만, 사실 자신은 가출 중이라고 고백한다.
테루와 이코는 갑자기 나타난 닌자 토키마루로부터 아이가 닌자 마을의 공주님이라는 사실을 듣는다. 아이는 자신의 검 '심도 무구'의 도움을 받으며 히어로를 찾아 이 마을에 왔다는 사실을 밝힌다. 아이는 테루가 샤이임을 파악하고, 테루의 집에서 지내겠다고 선언하는데...
아말라리르크가 공통의 목적이 된 샤이와 아이는, 서로를 더 깊이 알아가기 위해 외출한다. 샤이는 아이의 이야기 덕분에 검이나 돌 등의 물건에도 마음이 있다는 것을 느끼기 시작한다. 한편, 도쿄가 갑자기 흑구에 싸여 소실됐다는 연락을 받은 각국의 히어로들은, 유니로드가 있는 곳에 모여 작전 회의를 시작한다.
리더가 된 샤이를 필두로 스피리츠, 레이디 블랙, 몐롱, 아이 다섯 명은 도쿄 주민들을 구하기 위해 흑구 안으로 돌입한다. 흑구 안의 사람들은 영혼이 빠져 나간 듯이 서 있기만 한다. 놀란 다섯 명 앞에 아말라리르크의 '성난 용' 도키가 나타나 공격한다.
도키 다음으로 나타난 크흐흐. 스피리츠는 그 자리에 남고, 샤이, 아이와 레이디 블랙을 먼저 보낸다. 한편, 아말라리르크의 일원들을 본 아이는 망설이기 시작한다. 샤이한테 흑구의 중심에서 기다리는 우츠로가 자신의 쌍둥이 동생 마이임을 밝히고, 처음엔 그녀를 쓰러뜨릴 생각으로 왔다면서 과거 사건에 관한 얘기를 들려주기 시작한다.
샤이, 아이, 레이디 블랙의 앞에 나타난 새로운 아말라리르크 이노리. 이노리의 '사랑의 화살' 때문에 일시적으로 사랑에 눈 뜬 레이디 블랙은 분노하며 이노리와의 싸움을 자처한다. 그 무렵, 도키와 몐롱은 싸우다가 힘이 다 빠지는데...
흑구 내부에서 격렬한 싸움이 벌어지고 있는 와중에, 흑구 바깥에서는 스티그마와 스타더스트가 대립한다. 스티그마의 명령으로 스타더스트와 싸우기 시작하는 아말라리르크의 일원 콰바라. 바로 쓰러진 것처럼 보였으나, 콰바라는 스타더스트에 빙의해 본 실력을 발휘한다.