Xは前作の戦いを経てイレギュラーハンターに復帰したゼロと共に未だ増え続けるイレギュラーの掃討作業に従事していた。
そんな中、天才科学者レプリロイド、ドップラ博士は、レプリロイドのイレギュラー化けの原因が
コンピュータウィルス『シグマウィルス』であることを突き止め、抗体ワクチンの開発によって
イレギュラー発生の減少に寄与することとなった。
それから数か月後。
人間とレプリロイドが共存する都市ドッペルダウン建設を指揮していたドッペル博士であったが、
突如豹変し、抗体ワクチンを注入されたはずの特Aクラスのレプリロイドたちとともに人類に反旗を翻した。
イレギュラーハンター本部はドップラ博士をイレギュラーと認定し掃討命令を下す。
こうして、Xとゼロは三度の戦いに身を投じることになるのであった。
