速杉ハヤトは鉄道好きの小学5年生。冬休みのある日に父・速杉ホクトが仕事場のIDカードを忘れたことから、届けるために勤め先の鉄道博物館へ向かう。すると、ハヤトは博物館の地下へ迷い込んでしまい、そこでホクトが巨大怪物体と戦う組織に所属していたことを知る。そんな巨大怪物体の対抗策として、新幹線を変型させたロボット「シンカリオン」が準備されており、ハヤトは偶然にも適合者であることが判明する。そして、ハヤトはホクトの役に立てるならと言って、シンカリオンの操縦者となるのだった。巨大怪物体に立ち向かうハヤトの日々はどうなっていくのか。

「新幹線変形ロボ シンカリオン THE ANIMATION」は、巨大ロボットに変形する新幹線の運転士となった少年が、巨大な敵に立ち向かう物語です。JR東日本の監修を受けて誕生した実在の新幹線が変形するロボットの活躍は、子供から大人まで胸が躍ること間違いなしです。また、鉄道に関するテクノロジーの描写も見どころの一つです。