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！
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讲述的是三位主人公，6岁的康诺、艾玛亚和葛瑞，在白天的时候，他们就像普通小孩一样去上学。但当这个城市发生危险时，这群充满好奇心和正义感的孩子们便会在夜里穿上睡衣，并激活他们的动物护身符。神奇地变成动感超级英雄，猫小子、猫头鹰女和飞壁侠，成为睡衣小英雄。他们一起对抗罗米欧、月之女和夜幕忍者这群夜间坏人们，阻止他们一系列的破坏行为。
作品主角是不太会拿捏与他人之间距离、身材娇小的阿波连同学，以及目标是「交到一百个朋友」、坐在阿波连同学邻座的来堂同学。两人之间的距离以掉在地上的橡皮擦为契机而急速接近，一场青春恋爱喜剧便由此开始。
