独自住在深山的少年孙悟空，遇上搜集七龙珠的少女科学家布玛，布玛为得到悟空拥有的四星七龙珠而带同悟空踏上找寻七龙珠的旅程。
长有尾巴的孙悟空天生神力，加上曾得到己过身的爷爷「孙悟饭」训练武术，所以悟空找寻七龙珠的期间多次打败作恶的坏人，并且认识了乌龙、乐平、龟仙人、牛魔王及其女儿琪琪（琪琪成了他的未婚妻）等朋友。在找寻最後一颗七龙珠时闯进皮拉夫的城堡，後来悟空因月圆而变身成巨猿，被剪掉尾巴，七龙珠亦因乌龙的许愿而四散。
悟空拜武天老师（龟仙人）为师学习武术，同时出身少林寺的库林（克林，无限）亦拜武天老师为师。
两人一起修练，由最初的竞争後来成为最要好的朋友。修练了八个月後两人参加了第二十一回天下一武道会，两人在大会表现活跃，最後分别在四强赛和决赛败在变装参赛的师傅手下。
武道会结束後，悟空为找回属于爷爷遗物的四星七龙珠而独自踏上找寻七龙珠之路。旅途中遇上了正在找寻七龙珠，意图征服世界的黑绸军，悟空数次破坏黑绸军的阴谋，打倒多个黑绸军的高手并得到三粒七龙珠，於是黑绸军聘用职业杀手桃白白以杀死悟空。在花梨圣地，悟空终於找到四星七龙珠，但与此同时桃白白来袭，在战斗中圣地的守护者被杀，而悟空亦被桃白白所打败，不过幸好被收藏於衣服中的四星球所救只受轻伤。悟空为打败桃白白而爬上花梨塔找得猫仙人，猫仙人借超圣水为名训练悟空。三日後悟空武功大进打败折返欲取回七龙珠的桃白白。
为了向神龙许愿使被杀的圣地的守护者复活，悟空决定独闯黑绸军的基地，结果悟空大获全胜并得到黑绸军的两颗七龙珠。此时，已经收集到六颗七龙珠的悟空与前来支援的同伴重遇，但众人却因七龙珠雷达搜索不到最後的七龙珠而烦恼，後来在龟仙人的指示下，众人去找寻水晶婆婆占卜最後一颗七龙珠的所在。由於水晶婆婆为人占卜需要打败水晶婆婆手下的高手，否则需要收取巨额费用。战斗中悟空在众人面前展示出惊人的实力，但在最後一战时的蒙面对手却抓住了悟空尾巴的弱点，後来他表露身份，就是悟空己过身的爷爷「孙悟饭」。
水晶婆婆为悟空占卜出七龙珠所在就是被皮拉夫收藏著，悟空轻易打倒皮拉夫并得到最後的七龙珠，使花梨圣地的守护者复活过来。
三年後，独自修行的悟空与乐平及库林再次参加天下一武道会。龟仙人的同门兼死对头鹤仙人亦带同徒弟天津饭及饺子参加比赛。八强赛时天津饭将乐平打至重伤，而库林则打败饺子。四强赛第一场时天津饭与伪装参赛的龟仙人对决，龟仙人一心希望天津饭改邪归正而认输。第二场则由悟空对库林，克服尾巴弱点的悟空以实力取得胜利。
决赛时天津饭与悟空打成均势，但鹤仙人因为弟弟桃白白被悟空所杀而命令饺子以超能力控制悟空的活动，後来天津饭希望堂堂正正打倒悟空而制止饺子，鹤仙人亦被龟仙人赶出比赛场地。最後天津饭以气功炮摧毁武舞台，跳上半空的悟空击昏使用舞空术浮在空中天津饭，最後却因首先跌落场外的汽车上而战败。
第二十二回天下一武道会结束後不久，库林突然被杀，悟空所持有的四星七龙珠也被抢走。陷入极度愤怒和悲痛的悟空不理会龟仙人的劝阻独自追捕凶手。龟仙人凭藉凶手留下的字条断定凶手是和曾经被龟仙人及鹤仙人的师父「武泰斗」封印的比克大魔王有关。
比克大魔王被皮拉夫解放并且想借助七龙珠的力量回复青春以便征服世界。悟空虽然追上了杀死笛子大魔王的部下，但悟空却因在武道会消耗了大部体力而败阵。後来悟空因偷吃了弥次郎兵卫的食物而回复体力，同时由於弥次郎兵卫拥有一颗七龙珠，所以之前打败悟空的大魔王部下为了收集七龙珠而再出现在悟空面前。二人再战时悟空轻松消灭对方，此举却引来大魔王亲自现身对付悟空，悟空虽然全力战斗但仍然不敌。
大难不死的悟空得到弥次郎兵卫的帮助再到访花梨塔。另一方面龟仙人等以为悟空已死，并且决定收集七龙珠以消灭大魔王。而同样在收集七龙珠的大魔王最终与龟仙人等相遇，龟仙人使用师父武泰斗的绝学「魔封波」祈求再度封印大魔王，可惜功败垂成，龟仙人力尽而亡，饺子则为了阻止大魔王向神龙许愿回复青春而被杀。大魔王则在许愿成功後消灭了神龙，七龙珠亦化为普通石头。
悟空在花梨塔得到猫仙人指示喝下超神水，克服超神水毒性而实力大增的悟空立即赶往大魔王的所在。同时天津饭完成魔封波的修练率先到达挑战大魔王，回复青春的大魔王只派出其部下便轻易打倒天津饭，此时悟空赶到营救天津饭，悟空消灭了大魔王的部下并与大魔王打成均势，战斗时悟空的左手及双脚被打至重伤，最後悟空凭右手贯穿大魔王的身体而得到胜利，大魔王死前把自己的分身生下来成为了日後的短笛。
悟空为了使被大魔王所杀的人复活，亲身前往神殿求天神令七龙珠复活，并得知天神与大魔王本为一体。天神告知悟空短笛将参加三年後的第二十三回天下一武道会。因此悟空待七龙珠复活後，留在神殿修练直到武道会开始。
大魔王被消灭三年後，已经长大成人的悟空与众人再次参与天下一武道会，大魔王的儿子短笛亦为了杀死悟空而出席。匿名参加比赛的牛魔王女儿琪琪在与悟空比赛後订婚；天神则化身成凡人参赛，在与比克战斗时欲以魔封波封印对方时却反被封印。决战时悟空与短笛苦战後得到最後的胜利.............