故事簡介
洛克人X321XX年，在反擊獵人事件結束後的一段歲月里，所有的異常化現象被徹底消滅，這要歸功於一位名叫“都卜勒博士”的雷普利機器人科學家的努力。他發明的Neuro Computer能夠抑制雷普利機器人的任何異常化行為，防止他們暴走。因此，許多最先進的雷普利機器人聚集在都卜勒博士的身邊，建立起了“都卜勒城”──一個理想的烏托邦城市。在都卜勒博士的帶領下，世界似乎準備進入一個新的黃金時代……
然而幾個月後，原本被認為已被Neuro Computer消滅的異常化現象突然再次出現，受影響的異常者開始暴動……在異常者獵人總部，所有的情報表明，都卜勒博士是這次暴動的幕後主謀。很快，X和Zero便接到出擊命令，務必殲滅所有參與暴動的異常者，並將都卜勒博士繩之以法。
幾個小時後，異常者獵人總部向X和Zero發出緊急聯絡，指總部受到都卜勒軍的猛烈攻擊。X和Zero於是立即返回總部抵禦都卜勒軍的進攻。
在擊敗進攻異常者獵人總部的都卜勒軍後，X和Zero便趕往世界各地與其餘的都卜勒軍作戰。凱恩博士分析了部分異常者殘骸的數據後，找出了都卜勒博士秘密研究所的位置。X和Zero隨即動身前往都卜勒博士的秘密研究所，一場大戰一觸即發……
人物
異常者獵人
Xエックス / X（艾克斯）
X系列的主角，萊特博士生前的最終傑作，異常者獵人第17精銳部隊的隊長，有著善良及愛好和平的心。
主要戰鬥方式為遠程射擊，可以通過裝備萊特博士為其開發的戰鬥裝甲以及從擊敗的頭目處習得的技能來提升戰鬥能力（若遊戲中引發Zero負傷劇情則還可使用劍氣斬）。
Zeroゼロ/Zero （傑洛）
《洛克人X》系列中的第二主角，威利博士的最高傑作，起初製作的目的是用於擊敗萊特博士製造的X，被捕獲後進行了改造，失去了部分記憶。後來成為異常者獵人第0特殊部隊的隊長，並成為X最要好的戰友。
戰鬥方式遠近兼備，既可使用手炮也可使用光束劍。因為力量實在過於強大，因此被捕獲之後，萊特博士設定了程式限制了他的部分能力以免再次暴走，因此在《洛克人X》系列中正常情況下他的實力未達頂峰（X5中因病毒影響導致覺醒除外）。
都卜勒軍團
Dr.ドップラー/Dr.Doppler（都卜勒博士）
Dr.Doppler老人科學者型雷普利機器人，原來的身份是凱恩博士的朋友。起初，他以人類和雷普利機器人和平共存為目標，進行著機器、計算機以及網路方面的深入研究，獲得了諸多研究成果。反擊獵人事件（《洛克人X2》的劇情）以後開始調查異常者產生的原因，最終確認導致異常化的根源是Σ病毒，並且成功研製出Σ病毒的疫苗程式，後藉助抗體開始建造沒有異常者的城市“都卜勒城”。但在研究Σ病毒的過程中，他自己也不幸受到病毒感染。雖然他自己也意識到這個問題並嘗試反抗，但無奈最終還是被Σ所操控。及後，他首先把自己改造成戰鬥型雷普利機器人，接著用偽裝成疫苗程式的Σ病毒使來到都卜勒城的所有機器人全部異常化，由此建立起了龐大的異常者軍團，並最終對人類宣戰。此外，他還秘密進行Σ的復活計畫，並為Σ開發了擁有強大力量的軀體。
後來，都卜勒博士在和X的戰鬥中敗下陣來，恢復了理智，重新製作了能夠中和Σ病毒的程式，並把X傳送到擁有“終極身體”的Σ處。最後X戰勝了Σ，Zero使用中和程式把Σ病毒摧毀（註：在Zero因戰鬥負傷而退出的劇情線路中，當X打敗Σ後，都卜勒博士會趕到戰場把Σ病毒本體吸收進自己身體，利用毀滅程式和Σ病毒本體同歸於盡）。
克制武器：酸液衝擊（アシッドバスト / Acid Burst）
ビット/Bit（比特）
Bit都卜勒博士開發的雷普利機器人，開發過程中參考了當時世上存在的雷普利機器人的優點，特別重視速度方面的強化。“噩夢警察”之一，是都卜勒城的衛士，性格沉著冷靜，謹慎的談吐背後隱藏著無與倫比的自信和自豪。都卜勒博士發動叛亂後，負責指揮都卜勒軍團的一部分異常者。按照官方插圖，他裝備有一面金屬盾牌，但在遊戲中卻是以一道粉色屏障展現。
當玩家在遊戲中打敗8大Boss中的任意二個後，都卜勒博士會命令噩夢警察出動截擊X，比特會在下一關卡的中段出現和X交戰。若X用克制武器打倒他的話，他會爆炸身死，其後會有兩種後續發展：其一是拜特沒被克制武器摧毀，比特會被都卜勒博士復活，並在都卜勒城第一關和拜特合體成為Godkarmachine O Inary；其二是拜特也被克制武器摧毀，比特徹底死亡。若是被普通攻擊打倒，則比特會暫時撤退，並在都卜勒城第一關中和拜特合體成為Godkarmachine O Inary。
克制武器：冰凍盾（フロストシールド / Frost Shield） / 三向閃電（トライアードサンダー / Triad Thunder）
バイト/Byte（拜特）
Byte都卜勒博士開發的雷普利機器人，“噩夢警察”之一，相比比特的高速度，比較偏向力量方面的提升，手腕有著難以匹敵的怪力，體型將近X的兩倍多。都卜勒博士發動叛亂後，負責指揮都卜勒軍團的一部分異常者。
當玩家在遊戲中打敗8大Boss中的任意二個後，都卜勒博士會命令噩夢警察出動截擊X。當X戰勝比特並再擊敗8大Boss中的幾人後，拜特會在下一關卡的中段出現和X交戰。若X用克制武器打倒他的話，他會爆炸身死，其後會有兩種後續發展：其一是比特沒被克制武器摧毀，拜特會被都卜勒博士復活，並在都卜勒城第一關和比特合體成為Godkarmachine O Inary；其二是比特也被克制武器摧毀，則拜特徹底死亡。若是被普通攻擊打倒，則拜特會暫時撤退，並在都卜勒城第一關中和比特合體成為Godkarmachine O Inary。
克制武器：龍捲風鑽頭（トルネードファング / Tornado Fang）/ 噴射光線（レイスプラッシャー / Ray Splasher）
Toxic Seahorseトキシック・シーホース/Toxic Seahorse（酸液海馬）
獲得武器：酸液衝擊（アシッドバスト / Acid Burst）
克制武器：冰凍盾（フロストシールド / Frost Shield）
海馬型Repliroid，別名『水龍のプレジデント』（水龍的統領）。身體由被稱為“液態金屬”的特殊材質所構造，可以隨意在液態和固態之間轉換，使得他能夠穿越一些複雜的地形。他攻占了世界上最大的水壩──摩納克水壩（該水壩還兼具管理世界其它水壩的功能），藉此切斷人類都市的飲用水供應以使人類陷入危機。其攻擊方式為把身體的一部分化作強酸的攻擊『至強酸液』，能把身體液體化以使對自己的攻擊無效，並能使用液體金屬塊技能。
ブラスト・ホーネット/Blast Hornet （爆破黃蜂）
Blast Hornet獲得武器：寄生炸彈 （パラスティックボム / Parasitic Bomb）
克制武器：重力球（バグホール / Bug Hole）
黃蜂型Repliroid，別名『 影の飛忍』（影之飛忍）。起初是異常者獵人第0特殊部隊的副隊長，個性冷靜沉著，擁有良好的判斷力，對異常者會毫不留情地進行殲滅。都卜勒博士發了招待狀邀請Zero到都卜勒城，但因為Zero過於忙碌所以由爆破黃蜂代為前往，不料卻因此異常化，並成為都卜勒城武器工廠的指揮。經常在空中飛來飛去，用銳利的針向敵人發動突襲，並大量噴灑蜂型水雷來攻擊。
在《洛克人X6》中，金屬鮫鯊（Metal Shark Player）使用的必殺技──召喚攻擊，爆破黃蜂會作為可能出現的前作Boss之一再度登場。
Volt Catfishボルト・キャットフィッシュ/Volt Catfish （電力鯰魚）
獲得武器：三向閃電（トライアードサンダ / Triad Thunder）
克制武器：龍捲風鑽頭（トルネードファング / Tornado Fang）
鯰魚型Repliroid，別名『レスキュー発電所』（救急發電站）。體內裝備了超高性能的發電裝置，專門在發生災害的時候前往受災地充當移動發電站，心性善良。後來受都卜勒博士的邀請到了都卜勒城，參與都卜勒城的建設，但不幸受到Σ病毒感染而異常化，戰鬥力大幅度提升，一舉就占領了世界電力管理中心。在都卜勒軍中負責切斷人類都市的電力供應，並為都卜勒軍提供軍團運作所需要的龐大電力。他可以利用自己內置的發電裝置的電擊以及導電位、結合電力管理中心電氣產生的巨大電磁屏障來發動攻擊。
クラッシュ・クローフィッシュ/Crush Crawfish（ 巨鉗龍蝦）
Crush Crawfish獲得武器：鏇轉刃（スピニングブレード / Spinning Blade）
克制武器：三向閃電（トライアードサンダ / Triad Thunder）
戰鬥用小龍蝦型Repliroid，別名『七つの海の破壊神』（七海的破壞神）。因為改造成了戰鬥型，所以非常好戰和兇殘。由於電子頭腦的設計缺陷，所以會不分敵我地無差別進行惡意破壞，因此被封印在某個倉庫中。後來Σ從中作梗使其再度覺醒，霸占了倉庫的造船廠以及那裡的潛水艇，並將所有接近造船廠的人毫不留情地切成碎片。經常使用鉗刀來攻擊，攻擊力異常強大。
Neon Tigerネオン・タイガー/Neon Tiger（霓彩虹虎）
獲得武器：噴射光線（レイスプラッシャー / Ray Splasher）
克制武器：鏇轉刃（スピニングブレード / Spinning Blade）
老虎型Repliroid，別名『ジャングルの守護神』（叢林的守護神）。以太陽能作為能源的機器人，只要是有太陽的情況下幾乎就有著無限的能量；眼睛由特殊的感光器構成，即便在暗處也能看到目標並迅速發動攻擊。原本是野生動物保育員，在叢林中曾經保護過很多已經為數不多的野生動物免遭偷獵者的毒手。後來，因受都卜勒博士邀請前往都卜勒城而不幸異常化，攻占了叢林基地作為前線基地使用。常以極為敏捷的行動追逼獵物，手臂上的鋼爪攻防兼備，尾部尖端可將積蓄的能量以雷射彈形式發射。
グラビティー・ビートル/Gravity Beetle（ 重力甲蟲）
Gravity Beetle獲得武器：重力球（バグホール / Bug Hole）
克制武器：噴射光線（レイスプラッシャー / Ray Splasher）
甲蟲型Repliroid，別名『鋼鉄のリベンジャー』（鋼鐵的復仇者）。原隸屬異常者獵人第17精銳部隊，擁有自由操縱重力的能力，甚至強大到能夠製造小型黑洞。他是Boomer Kuwanger（即X1中的Boss回力甲蟲）的弟弟，而回力甲蟲因為異常化加入Σ的叛亂而被X殲滅，所以他恨透了X。正好都卜勒博士發動叛亂，他看到了向X報仇的大好機會，於是向都卜勒博士投誠，從異常者獵人基地偷走了空中航空母艦及大批空軍裝備。加入都卜勒軍後負責運送都卜勒軍的部隊，並對世界各地的重要機場進行轟炸。
Blizzard Buffaloブリザード・バッファロー/Blizzard Buffalo（ 冰凍水牛）
獲得武器：冰凍盾（フロストシールド / Frost Shield）
克制武器：寄生炸彈 （パラスティックボム / Parasitic Bomb）
公牛型Repliroid，別名『 白銀の雪男』（白銀的雪男）。起初用於整備滑雪場，擁有即使在絕對零度下也能自如活動的能力，但相對地不耐炎熱。原來的性格十分穩重和溫柔，頗具藝術風骨，是一個徒手製作冰雕的藝術家。後來受到都卜勒博士的邀請到了都卜勒城，被改造以後便異常化了，指揮了利用冰凍策略來停止某城市機能的作戰，能力是製造“冰之路障”來阻擋敵人的活動。
另外，X4里的冰象關，冰凍水牛的冰雕會在關卡開始時的場景背版中出現。
Tunnel Rhinoトンネル・ライノ/Tunnel Rhino（ 鑽孔犀牛）
獲得武器：龍捲風鑽頭（トルネードファング / Tornado Fang）
克制武器：酸液衝擊（アシッドバスト / Acid Burst）
犀牛型Repliroid，別名『地底のバーバリアン』（地底的巴巴里安）。起初，右臂長有鑽頭的他從事水晶開採工作，在源能水晶礦山中做礦工。後來受都卜勒博士的邀請到了都卜勒城，被改造以後便異常化了，變得熱衷於破壞。很快便攻占了採石場，並揮舞鑽頭恣意破壞。與其它Boss相比，犀牛的行動有時會顯得單調而突進。
Godcal Machine O Inaryゴッドカルマシーン・O・イナリー/Godcal Machine O Inary(神業機體・O・稻荷)
克制武器：噴射光線（レイスプラッシャー / Ray Splasher）
Bit和Byte強化以後再合體展現的最終型態。當Bit和Byte在之前和X的交戰中沒被全部摧毀時，作為關底Boss在都卜勒研究所第一關登場。上半身是Bit的變形，背後由一個聖光環一樣的鋼輪；下半身是Byte的一部分，改用四腿來移動（遊戲中沒體現）。雙手拳頭部分可分離，發動“火箭拳擊”，可以發射劍氣衝擊波，也可雙手發射能量彈。
Press Disposerプレス・ディスポーザー/Press Disposer（壓縮處理機）
克制武器：龍捲風鑽頭（トルネードファング / Tornado Fang） / 噴射光線（レイスプラッシャー / Ray Splasher）
象型廢物處理機，當Bit和Byte在之前和X的交戰中全部被摧毀時，作為關底Boss在都卜勒研究所第一關登場。鼻子可噴出強酸，耳朵可發射光球，還可讓天花板掉下碎塊。頭部的攻擊判定非常高，因此應儘量避免因為吸氣技能而遭受傷害。如果它的鼻子被破壞，就會噴出強酸，使戰鬥變得更為困難。
Volt Kuragailボルト・クラゲール/Volt Kuragail（伏特海月）
克制武器：冰凍盾（フロストシールド / Frost Shield） / 三向閃電（トライアードサンダ / Triad Thunder）
海月型水中作戰用機器人，當VAVA在之前和X的交戰中被摧毀時，作為關底Boss在都卜勒研究所第二關登場。它存在目的是阻止外來者入侵都卜勒研究所。它所在的房間被注滿了水，可在水中發射跟蹤魚雷以及擴散彈，也可用觸手對敵人發動攻擊。
西格瑪勢力
Sigmaシグマ/Σ/Sigma（西格瑪）
Kaiser Sigma凱恩博士的最高傑作，原異常者獵人第17精銳部隊的隊長、X的前上司，後來異常化成為異常者獵人和全人類的敵人，妄圖消滅生命使機器人成為地球的主宰（根據X4的劇情，Σ在和原生Zero的戰鬥中不幸感染了病毒，當然他自己本身也有野心）。雖然前兩次都敗給了X，但其統治全世界的野心並沒有因此挫敗，這次以Σ病毒的形式在背後興風作浪操控全局，利用都卜勒博士來為自己開發強大的戰鬥軀體，同時藉助都卜勒軍團的力量來對抗異常者獵人部隊，而自己從中漁利。
第一型態的軀體為黃色和紫色混合，雙手裝備有可射出熾熱火焰彈的強力火炮以及可像飛鏢一樣使用的圓形防護盾。克制武器為：鏇轉刃（スピニングブレード / Spinning Blade） / 冰凍盾（フロストシールド / Frost Shield）。
第二型態又稱『カイザーシグマ』（凱撒西格瑪），是都卜勒博士開發的究極戰鬥兵器，上半身呈現很明顯的大紅色，體積相當巨大，配備有非常堅固的防衛裝甲（由於頭部是臨時移植的，所以頭部沒有裝甲，也成了唯一可以讓其受損的部位）。雙肩裝備可發射巨大鐳射光線的雷射炮（X被鐳射炮打中不會產生無敵而是被持續傷害），背後可發射追蹤飛彈和跟蹤磁力球。此型態沒有有效的特殊武器可以克制（也是X系列裡首個不受所在遊戲中所有特殊武器克制的Boss型態），只能通過X的蓄力攻擊或劍氣斬擊中其頭部才能輸出傷害。
第三型態為病毒本體型態，可以對X的行動進行限制和壓迫，並且能在需要的時候搶奪X的身體。X的攻擊對其無效，只有Zero的特殊劍擊（裝備都卜勒博士製作的Σ病毒中和程式）以及都卜勒博士的軀體（載入Σ病毒中和程式）可以對其產生傷害。
VAVAMK-IIヴァヴァマークツー / VAVA MK-II（再生霸法）
克制武器：噴射光線（レイスプラッシャー / Ray Splasher） / 鏇轉刃（スピニングブレード / Spinning Blade）
原為異常者獵人第17精銳部隊的獵人，後來隨著Σ異常化也異常化了。在X1中敗在X的手上，都卜勒博士對其進行了改造後復活。背後有一根火炮，並裝備了盾一樣的零件。復活之後，為了向打敗自己的X復仇，向都卜勒博士明言會獨自行動不會聽從其指令（當然都卜勒博士沒覺得他有多厲害也沒有指望他能幫助自己實施計畫）。
當8大Boss被打倒其中兩個之後就會觸發劇情，之後VAVA會在某些關卡的分支道路上出現。如果沒用克制武器摧毀他的話，則在都卜勒研究所第二關的關底會再次和他對決；反之，則會遇到ボルト・クラゲール（Volt Kuragail）。
裝備系統
基本配備
本作中X可用裝甲為一套，即“サードアーマー / Third Armor（第三裝甲）”。整套裝甲由頭盔、盔甲、手部、腳部件四個部分組成，每個部分有著各自的特殊功用並即插即用，裝備後不可卸下。
ThirdArmor頭部組件：可使用“アイテムレーダー / Item Radar（道具雷達）”，作用是探尋關卡中隱藏的特殊零部件的位置（僅限8大Boss的關卡），也會在選關畫面中顯示各關卡已經獲得的特殊零部件的名稱。另外，當再獲得盔甲部件後可以使特殊武器能量消耗減半。
盔甲組件：受傷自動防禦，所受傷害減半，減小受創硬直。受傷時X身邊會產生一個藍色防護罩，持續約6秒；期間若再受傷則防護罩消失，本次傷害減為約37.5%。
手部組件：強化手炮攻擊，可4段蓄力，其中第三和第四階段又稱“クロスチャージショット / Cross Charge Shot（交叉蓄力炮）”，同時特殊武器也可蓄力攻擊（但消耗加劇）。另外，還能提升X的爬梯速度。
腳步組件：在空中可使用一次“ヴァリアブルエアダッシュ / Variable Air Dash（多向位空中衝刺）”，既可左右衝刺也可上下衝刺。
強化晶片
除了基本配備以外，還有5個晶片可用於強化第三裝甲：
Hyper Special頭部晶片：強化頭部組件的能力。原地站立不動約6秒後開始自動回血，約每3秒補1格血，滿血後補充生命能源罐。
盔甲晶片：強化盔甲組件的能力。受傷時的防護罩變為橙色，持續約6秒；期間若再受傷則受傷害減為約25%，且期間內無論受傷多少次防護罩都不會消失。
手部晶片：強化手部組件的能力。追加特殊武器“ハイパーチャージ / Hyper Charge（超能蓄力）”，當能源值全滿時可發動，受傷時能源槽自動回復。
腳步晶片：強化腳部組件的能力。在空中可連續使用兩次“多向位空中衝刺”，或可在衝刺跳中使用一次“多向位空中衝刺”。
ハイパーチップ / Hyper Chip（超能晶片）：第三裝甲變為金色，兼具頭部、盔甲、手部、腳部四個晶片的性能。
註：上述晶片僅能裝備其中之一。
光束劍
ビームサーベル / Beam Saber
當在都卜勒研究所第二關使用Zero擊敗蚊子型中Boss後，Zero會因為中Boss的同歸於盡攻擊受重傷，並把光束劍交予X。在X蓄力攻擊的最後一段使用，且可以保持待髮狀態。威力相當恐怖，兩擊可滅殺大部分Boss。
克制系統
龐大的異常者 / Use: X Buster
Boss克制系統爆破黃蜂 / Use: 重力球 (Gravity Well)
冷凍冰牛 / Use: 寄生炸彈 (Parasitic Bomb)
重力甲蟲 / Use: 噴射光線 (Ray Splasher)
毒刺海馬 / Use: 冰凍盾 (Frost Shield)
電力鰻魚 / Use: 龍捲風鑽頭 (Tornado Fang)
巨鉗龍蝦 / Use: 三向閃電 (Triad Thunder)
鑽孔犀牛 / Use: 酸液 (Acid Burst)
霓虹猛虎 / Use: 鏇轉刃 (Spinning Blade)
Vajurila FF / Use: 冰凍盾 (Frost Shield)
Mandarela BB / Use: 龍捲風鑽頭 (Tornado Fang)
Ride Armor / Use: 鏇轉刃 (Spinning Blade) / 噴射光束 (Ray Splasher)
霸法(維拉) / Use: 鏇轉刃 (Spinning Blade) / 噴射光束 (Ray Splasher)
Godkarmachine 0 / Use: 噴射光束 (Ray Splasher)
Press Disposer / Use: 龍捲風鑽頭 (Tornado Fang)
蒼蠅型守衛 / Use: X Buster (X only) / Z Saber (Zero only)
章魚螺栓（- -就這樣吧）/ Use: 冰凍盾 (Frost Shield)
灰熊機器人 Use: 空降炸彈(Parasitic Bomb) / 龍捲風鑽頭 (Tornado Fang)
霸法mk-二式 Redux Use: 鏇轉刃 (Spinning Blade) / 噴射光束 (Ray Splasher)
都卜勒博士 / Use: 酸液 (Acid Burst)
西格瑪(釋瑪) Power: 19000rp, Speed: 19000rp Use:冰凍盾 (Frost Shield) / 鏇轉刃 (Spinning Blade)
凱撒西格瑪 Power: 32000rp, Speed: 20000rp Use: 指令射擊
西格瑪病毒體 (釋瑪病毒體)Power: ????rp, Speed: ????rp Use: 無！
