21XX年，在反击猎人事件结束后的一段岁月里，所有的异常化现象被彻底消灭，这要归功于一位名叫“多普勒博士”的雷普利机器人科学家的努力。他发明的Neuro Computer能够抑制雷普利机器人的任何异常化行为，防止他们暴走。因此，许多最先进的雷普利机器人聚集在多普勒博士的身边，建立起了“多普勒城”──一个理想的乌托邦城市。在多普勒博士的带领下，世界似乎准备进入一个新的黄金时代……
然而几个月后，原本被认为已被Neuro Computer消灭的异常化现象突然再次出现，受影响的异常者开始暴动……在异常者猎人总部，所有的情报表明，多普勒博士是这次暴动的幕后主谋。很快，X和Zero便接到出击命令，务必歼灭所有参与暴动的异常者，并将多普勒博士绳之以法。
几个小时后，异常者猎人总部向X和Zero发出紧急联络，指总部受到多普勒军的猛烈攻击。X和Zero于是立即返回总部抵御多普勒军的进攻。
在击败进攻异常者猎人总部的多普勒军后，X和Zero便赶往世界各地与其余的多普勒军作战。凯恩博士分析了部分异常者残骸的数据后，找出了多普勒博士秘密研究所的位置。X和Zero随即动身前往多普勒博士的秘密研究所，一场大战一触即发……