為了搶奪地球，新的敵人以及謎之巨大怪物體從宇宙出現。
超進化研究所秘密開發的“新幹線變形機器人ALFA-X”是掌握著一切的關鍵！
由於突然出現的敵人，強大攻擊導致父親北斗失踪了，隼人變得坐立不安。此時，出現在他面前，竟是穿越時空而來的「9 歲北斗」。隼人為了守護地球，少年北斗想返回自己原本的世界，兩人找上最新技術「新幹線變形機器人 ALFA-X」，並集合北海道支部、山形支部、大宮支部、名古屋支部、京都支部、門司支部的「新幹線變形機器人戰隊」對抗宇宙最強的敵人！
新幹線變形機器人戰隊能否維護日本的和平安全？
隼人和父親北斗能否再相會？
少年北斗是否能平安回到原本的世界？
所有謎團只在大銀幕完整揭曉！
★東森幼幼台最熱門日本卡通登上大銀幕！
《新幹線變形機器人》是由 JR 與 ShoPro 以及 TAKARA TOMY 所合作推出的企劃，電視動畫自 2018 年推出，真實取材日本新幹線各鐵深受鐵道迷與中小學生喜愛。本次電影版更跨界合作《福音戰士》，「Shinkalion 500 TYPE EVA」原型來自 2015 年《福音戰士》與日本山陽新幹線合作的彩繪列車「500 TYPE EVA」。片中怪物更是合作日本國寶怪物-哥吉拉，讓《劇場版 新幹線變形機器人》登場陣容保證精彩。
本次動畫電影《劇場版 新幹線變形機器人-來自未來的神速 ALFA-X》描述為了搶奪地球，新的敵人以及謎之巨大怪物體從宇宙出現，而超進化研究所秘密開發的「新幹線變形機器人 ALFA-X」是掌握著一切的關鍵。
《新幹線變形機器人》8月14日(五)全車集結解開謎團!!
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