Dragon Ball Z reprend l'histoire de Sangoku plusieurs années après son mariage avec Chichi. Le couple a un fils nommé Sangohan en hommage à son arrière grand-père du même nom.
Un jour, Radditz atterrit sur la Terre et déclare qu'il est le frère de Sangoku. Il appartient au peuple des Saiyens, des guerriers l'espace mettant l'univers à feu et à sang. Leur planète Végéta a été détruite et il ne reste plus que quatre Saiyens purs : Sangoku, Radditz et ses complices partis en mission, Végéta et Nappa. Sangoku refuse de s'associer à Radditz qui décide d'enlever Sangohan. Il s'ensuit un farouche combat entre les deux Saiyens où Piccolo intervient en faveur de Sangoku. Piccolo craint en effet beaucoup plus Radditz que son éternel rival. Alors que les deux "terriens" perdent le combat, Sangohan en colère, dégage une énorme énergie qui déstabilise Radditz. Sangoku et Piccolo s'empressent de donner le coup fatal à leur adversaire mais Sangoku y laisse aussi la vie. Piccolo n'a pas le temps de se réjouir de la mort de ses deux adversaires car Le Prince Vegeta et Nappa sont en route pour venger Radditz. N'ayant qu'une année avant leur arrivée, Piccolo décide de prendre Sangohan avec lui et d'en faire un guerrier comme il possède en lui la force de son père. Sachant qu'il peut être ressusciter grâce aux boules de cristal, Sangoku profite de son passage dans l'autre monde pour s'entraîner avec Kaio, un grand maître tandis que tous ses amis sur Terre se préparent aussi au combat. Kaio prolonge l'entraînement aussi loin que possible mais oublie certains détails qui font que Sangoku ne revient sur la Terre que deux jours après l'arrivée du Prince Vegeta et Nappa. Ceux-ci ont déjà tué Yamcha, Tenshinhan, Chaoze et même Piccolo. Il ne reste que Sangohan et krillin lorsqu'il se présente enfin. Nappa est rapidement battu par la technique du Kaioken mais Vegeta résiste mieux. Finalement les deux combattants se déciment mutuellement et les actions de Sangohan et krillin parachèvent la victoire de Sangoku sur Vegeta. Sangoku laissera repartir Vegeta dans l'espace. La mort de Piccolo a provoqué la disparition du Tout Puissant et de ses créations. Le dragon Shenron n'existe plus et il est désormais impossible de ressusciter les morts. Les amis de Sangoku décident de trouver une solutions et enquêtent sur l'origine de Tout Puissant. Il viendrait de la planète Namek et a même laissé son vaisseau sur Terre. Bulma, Sangohan et krillin décident de partir sur Namek afin de demander aux habitants de fabriquer de nouvelles boules de cristal. Sangoku est hospitalisé et ne peut pas les accompagner. Les trois terriens arrivent sans trop de difficultés sur Namek mais par malchance, ils tombent sur Freezer et ses guerriers encore plus terrifiants que Vegeta et Nappa. Ils se cachent en attendant l'arrivée prochaine de Sangoku : ils assistent impuissants aux massacres perpétré par Freezer. Sangohan et krillin parviennent néanmoins à sauver Dende, un enfant Namek. Celui-ci leur confirme qu'il existe aussi sept boules de cristal sur Namek. Elles sont l'½uvre du chef divin des Namek, auquel Sangohan est présenté. Non seulement Freezer est là mais aussi Vegeta qui cherche les boules pour son propre compte. Il élimine deux des lieutenants de Freezer qui était pourtant son ancien employeur. Il s'allie avec krillin et Sangohan pour combattre les meilleurs soldats de Freezer. Ces soldats sont décimés par Sangoku qui arrive enfin grâce à une capsule construite par le père de Bulma. Le combat a cependant épuisé ses forces et il doit être placé dans un bain régénérant pendant de longues heures. A l'autre bout de la planète, Freezer est retardé par Neil, un guerrier Namek et ne peut pas intervenir. Ayant les sept boules de cristal devant lui, Dende invoque un puissant dragon qui peut exhausser trois v½ux sur Namek.
Le premier souhait ressuscite Picollo et le second le téléporte sur Namek mais au mauvais endroit. Le dernier souhait n'est pas réalisé car le vieux chef divin meurt d'épuisement à cet instant et sa disparition provoque celle du dragon. Freezer s'est débarrassé de Neil trop tard et enrage d'avoir perdu l'occasion d'exhausser son v½u d'immortalité. Il se déchaîne sur krillin, Sangohan et Vegeta. Leur résistance est héroïque et Freezer est obligé de transformer son corps pour acquérir plus de puissance. Sur Namek, Piccolo augmente aussi sa force : il a assimilé l'esprit de Neil. Il combat Freezer et l'oblige encore à passer à un stade supérieur mais il n'a rien pu faire pour sauver Dende et Vegeta. Cette fois Freezer est trop fort et Piccolo commence à fléchir. Son Goku réapparaît alors en pleine possession de ses moyens. Après une très longue lutte, Freezer réussit encore à tuer krillin par traîtrise. Cela provoque la fureur de Sangoku qui atteint le stade de Super Saiyens. Au même moment, Le chef divin est revenue à la vie dans son palais lorsque Piccolo a été ressuscité. Le dieu redonne la vie au Dragon Shenron. Le troisième souhait est à nouveau réalisable et est utilisé pour transférer tous les gens de Namek sur la Terre, à l'exception de Sangoku et Freezer qui veulent en finir une bonne fois pour toute. La planète ne résiste pas au déferlement de leurs puissances respectives. Juste avant la destruction finale, Sangoku élimine Freezer. Les boules de cristal ont permis aux habitants de Namek de créer une nouvelle planète et de s'y être téléportés. Sur la Terre, tout le monde a été ressuscité sauf Sangoku. Il a en fait échappé à l'explosion et a été recueilli par un peuple extraterrestre qui lui enseigne l'art du déplacement instantané. Sangoku ne compte pouvoir rentrer sur la Terre qu'au bout d'un an. Bien qu'à moitié détruit, Freezer a aussi échappé à la mort et a été sauvé par son père.Doté d'un corps cybernétique, il prépare sa revanche et part sur la Terre. Quant à Vegeta, il se tient tranquille comme il sait que Sangoku est encore vivant. Il est hébergé provisoirement chez Bulma. Un an après, Bulma, Vegeta, krillin, Sangohan et les autres se réunissent pour accueillir Sangoku. Ils ont été prévenus de son arrivé dans une région déserte par Kaio, le dernier maître de sangoku. Un vaisseau se pose non loin d'eux en effet mais c'est hélas Freezer et son père. Devant tant de puissance, nos amis se croient perdus jusqu'au moment où un jeune homme apparaît. À la surprise de tous, il se transforme en Super Saiyenset trucide tous les ennemis. Après son exploit, il préfère cacher son identité et attendre Sangoku avec les autres. La capsule de Sangoku atterrit enfin. A peine en est-il sorti, qu'il est pris à parti par le mystérieux jeune homme qui désire seulement tester sa puissance. Les deux Super Saiyens discutent ensuite à l'écart du groupe. Trunks, le jeune homme, dévoile à Sangoku qu'il vient du futur et qu'il est le fils de Bulma et Vegeta. Il l'avertit que dans trois ans, deux terribles cyborgs C17 et C18 viendront et tueront tous ses amis. Selon lui, Sangoku sera déjà mort d'une maladie incurable avant même leur arrivée. Bref, l'avenir n'est pas rose. Trunks retourne ensuite dans le futur après avoir donner un remède à Sangoku contre sa maladie. Piccolo, qui a tout entendu, prévient les autres du danger en cachant l'identité de Trunks qui nait effectivement deux ans plus tard. Après trois années de préparations intensives, Sangoku et ses amis se réunissent pour recevoir les deux cyborgs qui surgissent en avance sur les prévisions. Sangoku les combat mais est pris d'un malaise cardiaque. Ce sont les premiers symptômes de sa terrible maladie et il est évacué de toute urgence chez lui pour se faire soigner. Vegeta, qui a appris à devenir Super Saiyens, prend la relève et détruit l'un des cyborgs facilement tandis que l'autre s'enfuit. C'est à cet instant que réapparaît Trunks adulte. En examinant les restes des cyborgs, il s'aperçoit que ce n'est ni C17 ni C18. Le cyborg échappé n'est autre que le docteur Gero, le créateur de C17 et C18. Il s'est réfugié dans son laboratoire secret et met en route ses cyborgs pour pouvoir vaincre Vegeta Piccolo et la bande. Malheureusement pour lui, C17 et C18 se retournent contre lui et l'exécutent. Un troisième cyborg C16 est actionné. Désormais les trois cyborgs parcourent le monde et le ravagent. Ils battent sans problème Piccolo Vegeta et Trunk qui survivent tous heureusement. Piccolo fusionne alors avec le Tout Puissant pour être plus puissant tandis que Sangoku guérit lentement. Dende est transféré de Namek pour devenir le nouveau Kami (dieu). En partant à la recherche des cyborgs, Trunks et Sangohan s'aperçoivent qu'un autre être est venu du futur. Il s'agit de Cell, une autre créature de Gero. Il absorbe l'énergie vitale de ses victimes pour devenir de plus en plus fort. Il parvient à absorber C17 et C18 et à endommager C16. Trunks et Vegeta partent s'entraîner dans une salle spéciale du palais céleste. En 24 heures, ils acquissent les progrès d'une année entière d'entraînement. Cela ne suffit pas et ils sont vaincus par Cell qui les épargnent étrangement. Cell a décidé d'organiser son propre tournoi des arts martiaux et convie les meilleurs terriens à s'y présenter afin d'éliminer en une fois toute menace sérieuse et d'avoir le champ libre par la suite. Le champion du monde actuel des arts martiaux est M. Satan qui ne fait que frimer mais se garde bien d'intervenir. Il assiste en spectateur craintif aux événements qui suivent. Sangoku et Sangohan passent dans la salle spéciale à leur tour. Sangohan en profite pour acquérir l'art des Super Saiyens. Sangoku et Sangohan ont fini leur entraînement pour combattre Cell. Ils décident de se détendre pour récupérer un peu. Le tournoi commence par un combat entre Perfect Cell et Sangoku. De forces égales, c'est Sangohan qui continuera l'affrontement.
Cell, à qui Sangohan a confié qu'il peut s'énerver pour devenir très puissant, pond des Petits Cell qui attaquent Sangoku et ses amis. En les voyant se faire attaquer, Sangohan déploie une force extraordinaire et élimine les Petits Cell puis s'attaque à leur progéniture. Durant le combat, Sangohan réussit à délivrer C18, ce qui énerve Cell mais lui fait perde de sa puissance. Cependant, Sangohan tarde trop à l'abattre et Cell joue sa dernière carte en décidant de faire exploser la Terre. Sangoku parvient à se téléporter en sa compagnie sur la planète de Kaio qui explose aussitôt. Sangoku et Kaio meurent mais Cell réussit à se reconstituer. Il revient subitement et profite de l'effet de surprise pour tuer Trunks. Sangohan, allié à Vegeta, Piccolo et les autres, réussit heureusement à éliminer définitivement le monstre. Ressuscité par le dragon Shenron, Trunks retourne dans son futur et détruire ceux qui menacent son monde tandis que C18 devient la femme de krillin. Quant à Songoku, il refuse de revenir sur Terre pour éviter que d'autres guerriers ne soient tenter de venir le défier. Quant à Satan, il s'empresse de prévenir la presse de sa bravoure au combat. C'est ainsi que la série contre Cell se termine.
Sangoku arrive, en compagnie de Kaio, au royaume des morts où Sangoku se fait un ami en la personne de Paikuhan (ou Paul Kuhan). Ensemble ils vont aux Enfers afin de mater une révolte orchestrée par Cell, Freezer et son père, le général Zorg. Les méchants sont vaincus en trois temps trois mouvements, victimes de la puissance de Paul Kuan. Sangoku apprend par la même occasion qu'il existe quatre autres Kaio dans l'au-delà. Son ami Kaio est le Kaio du nord tandis que les trois autres règnent sur les autres royaumes cardinaux. Paul Kuan est le champion du Kaio de l'Est. Tous obéissent au Grand Kaio, le cinquième Kaio qui organise un super tournoi où s'affrontent les âmes des meilleurs guerriers que l'univers a connu. La finale oppose Paul Kuan à Sangoku qui en sort victorieux mais un point de règlement tintilleux l'empêche de recevoir sa récompense. La série fait un saut de sept ans après la mort de Cell. Nous retrouvons un Sangohan qui fréquente l'université mais qui habite toujours chez sa mère Chichi, à la campagne. Il a un petit frère Sangoten qui ressemble trait pour trait à son père dans les épisodes de Dragon Ball. Sangoten n'a jamais connu Sangoku comme celui-ci est décédé avant sa naissance. Il effectue les quatre cents coups avec son aîné Trunks qui rêve de devenir aussi fort que Sangoku ou que son père Vegeta. Les deux garnements sont doués et parviennent à se métamorphoser en Super saiyens. A l'université, Sangohan fait la connaissance de Videl, la fille de Satan qui s'est adjugé la victoire sur Cell.
La ville porte son nom! Contrairement à son père, Videl a un potentiel de combat et s'en sert pour maintenir l'ordre ou aider les gens. Sangohan demande à Bulma de lui confectionner un costume pour dissimuler son identité afin qu'il puisse jouer au super héros, sans être inquiété par la célébrité par la suite. Videl parvient quand même à le démasquer mais jure de garder le secret s'il lui enseigne ses techniques de combat, notamment comment voler. Sangohan n'a pas le choix et accepte. Il en profite aussi pour s'entraîner avec Sangoten dont la force est impressionnante. Deux tournois ont lieu. C'est en réalité la même compétition, le fameux Tenkaichi Budokai mais avec une version pour les juniors (moins de quinze ans) et les seniors. Le tournoi junior est une formalité pour Trunks et Sangoten qui se retrouvent en final et doivent se transformer en super saiyens pour se départager. Trunks est vainqueur et a le privilège d'affronter Satan qui va au tapis dès le premier coup. Bien entendu, tout le monde croit que Satan a fait exprès de perdre et l'acclame. Trunks est déçu par ces combats sans intérêt et décide avec Sangoten de participer au tournoi senior. Ils prennent la place d'un concurrent et montent l'un sur l'autre puis enfilent un costume pour ne pas être reconnus. Contrairement aux années précédentes, les plus grands guerriers participent au tournoi senior. Piccolo, krillin, Videl, Sangohan, et Vegeta sont présents. Même Sangoku est là. Il a obtenu une permission exceptionnelle d'un jour pour assister aux combats sur la Terre. Leurs adversaires sont aussi à la hauteur. Deux d'entre eux sont Shin et son serviteur Kibito. Shin n'est rien de moins qu'un dieu plus important que les Kaios. Le tournoi est hélas interrompu. Deux des concurrents, Yamu et Sporovitch interviennent dans le duel qui oppose Sangohan à Kibito, au moment où Sangohan se transforme en Super Saiyens. Les deux hommes marqués par le signe M sur le front, s'emparent de l'énergie dégagée par Sangohan et s'enfuient. Epuisé, Sangohan tombe à terre tandis que Shin se lancent à la poursuite des deux voleurs avec Vegeta, Sangoku et Piccolo. Yamu et Sporovitch rejoignent le vaisseau du sorcier Babidy qui s'est adjoint Dabla, le prince des ténèbres.
Ils confient l'énergie de Sangohan au sorcier qui compte la transmettre à sa créature démon à l'état hybride qui a grand besoin de force pour arriver à maturité. N'ayant plus besoin de ses deux sbires, Babidy ordonne à Dabla de s'en débarrasser. Ce qu'il fait rapidement. Sangohan ayant retrouvé ses esprits, se lance aussi dans la chasse et rejoint ses amis avec Kibito. Babidy se réfugie dans son vaisseau tandis que Dabla attaque krillin, Kibito et Piccolo. Avant d'effectuer une retraite stratégique, il parvient à les transformer tous les trois en pierre grâce à son pouvoir. Shin exhortent Sangohan, Vegeta et Sangoku à abattre Babidy avant que le monstre ne soit opérationnel. Après quelques rapides combats contre divers monstres dans le vaisseau, Babidy abat sa carte maîtresse. Il parvient à envoûter Vegeta qui devient un démon à ses ordres. Vegeta qui a toujours rêvé d'être le Saiyens le plus puissant n'obéit cependant pas à Babidy et concentre ses attaques sur Sangoku. Le duel est d'une violence inouïe et dégage des amas d'énergie qui sont récupéré par le monstre en gestation au grand désespoir de Shin. Shin et Sangohan sont freinés par Dabla qui leur bloque l'accès à la créature. Le monstre surgit enfin. Son apparence est plutôt amusante et il s'est affabulé d'un nom ridicule : Boubou. Devant un tel spectacle, Dabla ne peut se retenir de rire et se moque du monstre. Bien mal lui en prend parce qu'il est aussitôt changé en chocolat puis croqué par Boubou. Cela permet de lever le sort qui touchait les combattants transformés en pierre. Sous les ordres de Babidi, Boo met hors état de nuire Sangoku, Sangohan et Shin. Vegeta, toujours envoûté mais étrangement indépendant de l'esprit de Babidy affronte Boubou et se sacrifie pour détruire son adversaire dans une méga explosion. Son sacrifice est hélas vain et Boubou renaît. Boubou voyage alors de ville en ville en massacrant toutes les populations. Comprenez par là qu'il les transforme en divers bonbons ou chocolats qu'il avale. Sangohan est soigné par Shin et Kibito qui l'emmènent dans leur monde. Là il apprend à développer sa puissance. Au même moment, Sangoku qui ignore où se trouve son aîné rabat ses espoirs sur Trunks et Goten.
Il a appris qu'une technique formidable existe. Il s'agit de la fusion et il charge Piccolo d'en enseigner les rudiments aux deux garnements afin qu'ils créent le super saiyens le plus puissant qu'il puisse exister. Ils viennent s'entraîner chez Dende, dans le palais céleste. Afin d'occuper Bou en attendant que Sangoten et Trunk soient opérationnels, Sangoku affronte le monstre et parvient à se transformer en Super Saiyens 3 mais ne peut tenir à cause des grandes dépenses d'énergie. Sangoku parvient au moins à tempérer les ardeurs dévastatrices de Bou en lui promettant l'arrivée d'un guerrier à sa hauteur. Babidy est énervé par l'attitude de Bou qui refuse de suivre ses instructions et commence à l'insulter. Bou l'élimine sans état d'âme avant que Sangoku ne se retire. Bou s'installe dans une contrée déserte et mène une vie tranquille avant le grand jour de son affrontement avec Gotrunks, le guerrier issue de la fusion entre Trunks et Sangoten. Satan est envoyé par ses fans pour combattre Bou. Arrivé sur place, Satan se dérobe complètement mais parvient à survivre en jouant au fidèle valet zélée. Il met en valeur le bon coté de Bou qui se montre finalement très sociable. Un incident extérieur provoque malheureusement la colère noire de Bou qui se scinde en deux personnalités Bou , un être sociable et Super Bou, un être profondément cruel et malfaisant. Les deux entités s'affrontent en un rapide combat d'où Super Bou ressort vainqueur. Il avale Bou mais épargne Satan. Il se dirige directement au palais céleste pour affronter Sangoten et Trunks. Devenus Gotrunks, les deux enfants parviennent à affronter Super Bou dans la salle d'entraînement spéciale et à bien résister. Piccolo condamne l'accès inter dimensionnel afin d'y emprisonner Super Bou même si cela se fait aussi à ses propres dépends. Super Bou réussit pourtant à dépasser la porte alors que les trois autres restent bloquer à l'intérieur de la salle. Super Bou fait alors disparaître tous les autres amis qui attendaient dehors. Quand Sangoten et Trunk sortent enfin de la salle, il est trop tard et ne peuvent plus fusionner comme ils ont dépasser le temps limite de fusion. Ils sont sauvés par l'intervention Sangohan qui revient du royaume de Shin. Super Bou n'est pas à la hauteur mais il prend Trunks et Sangoten par surprise et les absorbe ainsi que Picollo. Il hérite de leurs techniques et de leurs forces. Sangohan est absorbé à son tour. Dans l'autre monde, c'est la panique. La quasi-totalité de la population de la Terre a été victime de la folie destructrice de Super Bou. Vegeta est autorisé à revenir sur Terre pour vaincre le monstre. Sangoku a un moyen pour fusionner rapidement avec n'importe qui. Il n'a pas eu le temps d'appliquer la technique avec Sangohan donc il ne reste plus que Vegeta. Après quelques déboires, il parvient enfin à convaincre Vegeta d'accepter la fusion et les deux super Saiyens donnent naissance à un super guerrier. Le combat final ne s'effectue pas jusqu'au bout parce que Vegeta et Sangoku se laissent absorbés, mettent fin à la fusion puis investissent le corps de Super Bou et arrivent à libérer leurs amis prisonniers. Super bou est finalement vaincus et l'intégralité des victimes est ressuscitée.
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