Après l'explosion du Centre de Commandes, les Rangers se rendent près des ruines où ils retrouvent le Zeo Cristal, probablement abandonné par Rito et Goldar. L'activation du Cristal plonge les Rangers dans les couloirs souterrains du Centre de commandes. Alors qu'à la surface, l'Empire des Machines prépare l'invasion de la Terre, les Rangers retrouvent Alpha 5 et Zordon dans la Chambre des pouvoirs, leur nouvelle base d'opérations. Attaqués par l'Empire des Machines, Rita Repulsa et le Seigneur Zedd plient alors bagages et partent pour la Galaxie M-51 vivre avec Master Vile. Rito et Goldar, amnésiques suite à l'explosion, sont recueillis par Bulk et Skull qui s'en servent comme bonnes à tout faire. Zordon utilise le Zeo Cristal comme source des nouveaux pouvoirs des Rangers et leur remet des Zeonizers avec un extrait des cinq Cristaux du Zeo Cristal. Billy, préférant rester auprès de Zordon et d'Alpha 5, décide d'offrir son Cristal à Tanya. Grâce aux pouvoirs du Zeo Cristal, Tommy, Kat, Rocky, Tanya et Adam deviennent les Power Rangers Zeo, le dernier rempart de la Terre contre le Roi Mondo, la Reine Machina et leur fils, le Prince Sprocket, qui sont à la tête de l'Empire des Machines.

Grâce à Zordon, Alpha 5 et Billy, les Rangers disposent d'un arsenal leur permettant de combattre leurs nouveaux ennemis qui s'étoffe au fil de leurs aventures : les Zeo Zords, la Roue Offensive ou encore les Zeo Cyclo Jets.

Alors qu'il lui reste encore une année scolaire à faire, Billy se retrouve diplômé en avance par Monsieur Caplan. C'est à ce moment précis que Cestro, l'Alien Ranger Bleu d'Aquitar, se rend sur Terre pour faire appel au génie de l'ex Ranger Bleu afin de l'aider à construire une arme permettant d'éliminer les Hydro Contaminateurs qui polluent les eaux de la planète. Après avoir testé son invention avec les Zeo Rangers sous forme de Zeo Bazooka, Billy accepte de partir quelques temps sur Aquitar avec Cestro.

A son retour d'Aquitar, Billy emmène, avec Katherine, Tommy en weekend à la montagne pour lui faire oublier sa tristesse après avoir appris que Kimberly était tombée amoureuse d'un autre garçon.

Peu de temps après, Tommy repense à sa quête du Zeo Cristal pendant laquelle Grand Coeur Sincère lui avait confié une pointe de flèche. A l'occasion d'une exposition indienne, Tommy fait la connaissance de Sam Coeur Sincère, qui n'est autre que Grand Coeur Sincère et conservateur de l'exposition. Ce dernier explique à Tommy la puissance que renferme sa pointe de flèche et le guide pour trouver l'autre moitié, détenue par David, le frère du Zeo Ranger V. En parallèle de son aventure indienne, Tommy dispose d'un nouveau Zord : le Zord de Combat Rouge, qui peut s'assembler avec le Zeo Megazord.

Lorsque Connie Crandall, la fille du chef de la police, est recrutée, Bulk en tombe raide amoureux dès le premier regard. Il va tout faire pour la séduire, jusqu'à en perdre son emploi, et entraîner Skull et le Lieutenant Stone avec lui. Cela donne l'occasion à Stone de lancer sa propre agence de détectives, et propose à Bulk et Skull de le rejoindre.

Attaquant selon le plan "diviser pour mieux régner", le Roi Mondo prend l'avantage sur les Rangers, affaiblis par ses attaques éclair. Soudain, un mystérieux Ranger Doré apparaît à bord de son Zord, Pyramidis. Il vient en aide aux Rangers de façon régulière, tout en restant très discret sur son identité. Chaque apparition du Ranger Doré coïncide avec une absence de Billy, alors les Rangers commencent à soupçonner l'ancien Ranger Bleu d'être le nouveau Ranger Doré.

Un jour, le Ranger Doré est poursuivi par les chasseurs de prime, appelés les Vorax, qui souhaitent le détruire. Touché à plusieurs reprises, Pyramidis réalise un atterrissage forcé dans l'océan d'Aquitar. Recueilli par Delphine et Cestro, le Ranger Doré, dont la véritable identité est Trifo, le Seigneur de Triforia, est téléporté sur Terre afin de transmettre ses pouvoirs. Billy, candidat naturel, n'est finalement pas compatible à cause des protons qu'il a absorbés lors de l'explosion du Centre de commandes. Alors, Tommy fait appel à Jason, l'ancien Ranger Rouge, pour reprendre les pouvoirs du Ranger Doré. En cadeau, Trifos offre aux Rangers les Super Zeo Pierre Précieuses qui leur donnent accès aux Super Zeo Zords.

Agacé par ses défaites, le Roi Mondo décide d'affronter lui-même les Rangers. Il déterre l'Epée de Damoclès, puissante mais instable épée, pour les affronter. Mais, le Roi Mondo sous-estime la puissance des Rangers et est anéanti par le Super Zeo Megazord.

Rita et le Seigneur Zedd profitent de la situation pour reprendre contact avec Rito et Goldar, qui recouvrent la mémoire. Ils mettent en place un plan pour prendre le contrôle de l'Empire des Machines, en envoyant Louie Kaboom, contrôlé par une télécommande. Leur plan ne se passe pas comme prévu, Louie Kaboom coupe son lien à la télécommande et s'intègre doucement dans l'Empire des Machines. De leur côté, les Rangers accueillent la Roue du Guerrier dans leur arsenal, offert par Trifos en attendant les réparations de Pyramidis.

Suite à un courrier reçu d'Aisha, Tanya retrouve ses parents disparus depuis plusieurs années sur l'Île de Mystério. Par la même occasion, les Rangers libèrent Auric le Conquérant, un nouvel allié dans leur lutte contre l'Empire des Machines.

En apprenant que son père est absent, le Prince Gasket, l'aîné de la famille, débarque avec sa femme, la Reine Machina. Cette dernière utilise ses flèches pour envoûter Louie Kaboom et l'obliger à combattre les Rangers par lui-même. Fou d'amour, il s'exécute mais est détruit par les Rangers.

Le Prince Gasket tente alors de prouver sa valeur à l'Empire mais échoue à plusieurs reprises. Il va alors vouloir voler les pouvoirs du Ranger Doré à Jason. Il affronte les Rangers lui-même avec la Princesse Archerina, mais ils sont arrêtés par leurs Zords. Les deux jeunes amoureux s'enfuient avant de subir la colère du Roi Mondo, qui est de retour après avoir été réparé.

Son retour coïncidence avec un problème plus important que jamais pour les Rangers : Billy se met à vieillir très rapidement. Suite à l'utilisation du Régénérateur quand la Terre était sous l'influence du Cristal d'Armaguedon, Billy a pu retrouver son âge normal. Mais suite au retour à la normale par le Zeo Cristal, les pouvoirs du Régénérateur ont accéléré le vieillissement de Billy. S'il n'est pas guéri rapidement, il ne survivra pas très longtemps. Cestro arrive d'Aquitar avec un dispositif provoquant un effet inversé au Régénérateur, mais ses effets sont très temporaires. Pour rendre les choses encore plus compliquées, Rita utilise son nouveau Sceptre pour fabriquer un monstre qui va allier ses forces à celle du dernier monstre du Roi Mondo. Les deux monstres vont réussir à prendre les commandes des Megazords des Rangers. Pendant que les Rangers reprennent le contrôle de leurs Zords, Billy part sur Aquitar avec son amie Cestria pour profiter des Sources Eternelles. Les Rangers sortent victorieux de cette aventure, et Billy est guéri grâce au traitement sur Aquitar. Il décide de rester sur place auprès de la femme de sa vie, Cestria.

Peu de temps après, les pouvoirs du Ranger Doré deviennent instables et commencent à quitter le corps de Jason, l'affaiblissant terriblement. Le Roi Mondo et le Seigneur Zedd veulent profiter de la situation pour s'emparer des pouvoirs. Heureusement, Trifos débarque sur Terre et, grâce au Rayon d'Unification Interplanétaire, reprend possession des pouvoirs du Ranger Doré.

Leur diplôme de détective en poche, Bulk et Skull sont approchés par l'Inspecteur Kousteau qui leur propose une mission en France. Ils acceptent à contre-coeur de quitter le Détective Stone.

Le Roi Mondo et le Seigneur Zedd décident de faire un trêve, mais Rita offre à Sprocket un cadeau explosif qui réduit l'Empire des Machines en un tas de boulons.