地球人類が外宇宙へ移民を開始して50年経過した遠い未来、地球人は2年前から移民を行っていたアンドロメダ星雲の植民星A-7・ソロ星で、外宇宙への移民開始から6度目の知的生命体の発見として「第6文明人」と呼ばれる遺跡である巨大人型メカ「イデオン」を発掘する。
一方その時、伝説の無限エネルギー「イデ」の探索のために、「ロゴ・ダウ」（＝ソロ星）を訪れた（地球人類が「第7文明人」と呼ぶ事になるはずだったであろう）異星人バッフ・クランと、地球人の移民が接触。さらに、無思慮な行動で本隊より離れたバッフ・クランの貴人カララ・アジバを捜索に出た下級兵士の発砲と、両者の疑心暗鬼により武力衝突へと発展する。
主人公ユウキ・コスモらは戦いを終結するべく「戦意は無い」ことを示すために白旗を上げるが、バッフ・クラン社会でのそれは「お前らを地上から抹殺する」という逆の意味だったため、事態はさらに悪化することとなる。地球人たちはイデオンで応戦しつつ、同じく発掘された宇宙船ソロ・シップに乗り込み宇宙へ逃れる。だが、その遺跡にこそバッフ・クランの探し求める無限力「イデ」が秘められており、カララを乗せたソロ・シップの脱出により、事態は局地紛争から星間戦争へ進展してしまう。安息を求めソロ・シップは地球人側の移民星に逃げ込むが、バッフ・クランは執拗な追跡の手を休めない。道中に様々な人間模様が繰り広げられ、艦内に不和を抱えたまま宇宙を逃走し続けるが、次第にイデオンとソロ・シップに異変が起こり始める。
本作はトミーのテレビキャラクター第4弾にあたる『科学冒険隊タンサー5』の後継番組として企画された。トミーとサンライズが組んだ作品としては第2作になる。
サンライズ企画室からの発注により、メカニカルデザインのサブマリンがイデオンのデザインをした。サンライズはイデオンのデザインでトミーにプレゼンテーションをし、OKが出た。企画が始動し、富野が作品に参加した。
このようにサンライズの作品は基本的にマーチャンダイジング先行で、ロボットのデザインから作品がスタートする。これに富野が反発。(後に富野は本作を「制作者とかスポンサーに対して嫌がらせで作った」と述べている。マーチャンダイジング先行ではない『機動戦士ガンダム』の直後だったのも富野が反発を強めた一因のようである)。
こうした反発から富野はイデオンのデザインを見るなり「これは第六文明人の遺跡です」と言った。富野によれば「でなければ、こんな酷いデザイン誰が使います?」[3]。富野曰く、日常の延長といった性質を消すためにサイズを巨大にした（＝第6文明人を巨人に設定した）、と後に語っており、作品がハード路線になったのもイデオンのデザインに堪えうるだけのパンチ力のある展開を目指した結果であると証言している[3]。アニメ監督としてはむしろ「イデオン自身が障害」[3]であり、企画から間違っている物を売れるようにする為必死でやったとの事。その結果、小説家の福井晴敏がBSアニメ夜話に出演した際「いや、あれは遺跡にしか見えない」と語ったようにある種特異な世界を生み出す事には成功している。
もっともこのような反発を持ちながらも富野は仕事をしっかりとこなす姿勢も見せており、1980年1月13日付けの富野のメモにはイデオンの玩具のギミック[4]を作品に取り入れることや旧作である恐竜シリーズの流れを取り入れることなどの記述がある[5]。
キャラクターデザインには『無敵鋼人ダイターン3』でコロスを描き、富野に賞賛された湖川友謙が採用された。富野は「湖川の"女"の部分がほしいと思った」と述べている[5]。
TV放送中の評価
本作は、すでに一定層が存在した中学生以上のアニメファンを視聴対象に含めていた。そのためオープニングテロップには掲載雑誌として、学童以下向けの学習雑誌の他に、「アニメージュ」「ジ・アニメ」「OUT」「アニメック」「月刊アニメーション」のアニメ雑誌各誌が記載されている（現在も他に例がない）。アニメ業界出身の杉山卓は放映中に執筆した『青春アニメ・グラフィティ―テレビ編』（集英社コバルト文庫、1981年）の中で、ロボットアニメの枠を超えた高度な内容を盛り込むことを目指すとスタッフが公言していた本作の制作姿勢を高く評価し、ぜひそれを押し通して成功してほしいとエールを送っている。
しかし、SFファンを中心とする10～20代の層の一部からは高い評価を得たが、一般層に受けたとは言い難かった。ストーリー中盤から放送枠がゴールデンタイムに移行したが、視聴率は低下。トミー（現・タカラトミー）やアオシマ等から発売された関連商品である玩具等の販売が振るわなかったため、全43話の予定が第39話で打ち切られた。
また当初よりアニメファンからは「ポストガンダム」として注目されていたが「登場人物が容姿・性格ともに（当時としては）アクが強い。」「主人公のライバルであるギジェ・ザラルがシャアに比べて負けている。」などと、ガンダムと比較しても大きなブームを起こすことができなかった点も当時のアニメ雑誌に指摘されている。イデオンと対戦する敵側兵器の重機動メカもガンダムのモビルアーマーを発展させたような個性的なデザインではあったが、銃火器や刀などを持つモビルスーツに比べると無骨でヒーロー性に欠けるという指摘もあった。ただし後半に登場した重機動メカ・アディゴの戦闘シーンはアニメーター・板野一郎の作画によってミサイルの飛び交うスピード感溢れた派手なものとなり（俗にいう「板野サーカス」）、後のアニメに多大な影響を与えた。
放送終了後の劇場版公開時にアオシマから発売されたプラモデルだけはガンプラブームもあって好調に売り上げていたが、放送当時の関連商品は子供向けのぬり絵や文房具などがほとんどで、「胴体からプロペラを飛ばすイデオン」など、内容のシリアスさと噛み合わない商品が多く、本作の視聴者層には好まれなかった。当時はテレビキャラクター商品が子供向けなのは常識に近いことだったので致し方ないことではある。同様の作品ファンと商品のミスマッチは同時期の『宇宙海賊キャプテンハーロック』や『機動戦士ガンダム』などでも起きている。
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トミーの玩具は「技術のトミー」にふさわしいギミックに凝り、同社が鉄道模型で得た技術がふんだんに使われたものだったが、いかにもおもちゃ然としたデザインだったため売れなかった。また映像におけるイデオンが大きすぎたのが問題という意見もある。トミー関係者によると「ミニマムで40～50億円」の目標を達成することができず、最終的に大きく赤字になってしまった。
イデオンガンとイデオンソードの登場が遅すぎて、視聴者に殴る、蹴る以外に能のないロボという印象を与えてしまったため、という事情もある。これについて富野は、『闘将ダイモス』で同様にストーリーにこだわってロボが売れなかった長浜忠夫の苦悩する姿が重なり、「いまさらダイモスじゃあるまいし…」と落胆したという。 もう1つ打ち切りの大きな要因は、ハードすぎる物語に一部の視聴者やPTA等から苦情が寄せられたことである。以上のような背景から、TV版では「登場人物全滅」というプロットは実現せずに終わった。
TV版最終回は、イデが仕組んだカララ・ドバの対談が決裂、ドバがソロ・シップ殲滅を命じた所で唐突にイデが発動して両人類が滅亡するという内容だったが、これについて富野は後に「ソロ星で両人類が戦争を始めた時点で発動していてもおかしくは無く、TV版の最終回だって嘘じゃない」と述べている。
最終回の脚本を担当した松崎健一によると、彼が書いた第39話の脚本を富野がラスト2分を変更して最終回にしたそうである。「だから