이야기는 블랙 섀도우가 그랑프리를 잃고 고속도로를 달리는 것으로 시작된다. 데스본이 그를 추격하며 성공할 수 있는 마지막 기회를 주지만, 이는 그가 받을 수 있는 유일한 기회라고 말한다.
F-Zero GX의 스토리 모드는 팔콘이 그랑프리를 위해 훈련하는 장면으로 이어지며, 사막 협곡에서 라이벌인 사무라이 고로와 경주를 하게 되고 '패미컴'이라는 가 disguise로 내기 경주에 강제로 참가하게 된다. 내기 경주에서 승리한 후, 팔콘은 뉴스에서 블랙 섀도우가 라이트닝 지역을 공격하는 모습을 보게 된다. 팔콘은 그를 저지하기 위해 나아가지만, 마이클 체인이라는 악당의 일행에 의해 지연된다. 체인의 갱단을 처리한 후, 팔콘은 조디 서머를 구하기 위해 시설에 들어간다. 그의 탈출은 아슬아슬하게 이루어지며, 코어가 과부하되어 폭발할 예정이었고, 해당 시설은 봉쇄 절차에 들어간다. 조디가 위험에서 벗어난 후, 그는 블랙 섀도우와 맞서게 된다. 악의 군주인 블랙 섀도우는 블러드 팔콘의 도움을 받아 팔콘을 묶고 그의 차량 안에 가두며, 블루 팔콘이 너무 느리게 움직이면 폭발하는 폭탄을 장착한다. 팔콘은 미완성 도로를 곧장 달려 크레인 아래로 들어가 폭탄을 떨쳐내며 살아남는다.
팔콘은 이후 그랑프리에 참석하여 승리하게 된다. 챔피언 벨트를 받은 후, 그는 블랙 섀도우가 자신의 무능력으로 인해 주인인 데스본에게 처벌받는 모습을 목격한다. 데스본은 팔콘에게 두 벨트의 소유권을 걸고 일대일 경주를 도전한다. 경주가 시작되기 전에, 데스본은 우주를 정복하려는 계획을 밝히며, 각 벨트에 응축된 빛과 어둠의 에너지가 결합하면 그를 신과 같은 존재로 만들어 팔콘의 은하를 순식간에 파괴할 수 있는 궁극적인 힘을 제공한다고 말한다. 팔콘은 그를 쓰러뜨리겠다고 다짐한다. 팔콘은 자신의 약속을 지키고, 데스본은 결국 죽는 것처럼 보인다. 두 벨트는 하나로 합쳐지고, 팔콘은 악의 세력으로부터 벨트를 보호하기 위해 계속 승리하겠다고 다짐한다.
팔콘의 차고에서 그는 창조자들과 마주하게 된다. 팔콘은 창조자들이 모든 일의 배후에 있었다는 것을 알아내지만, 그들의 동기는 설명하지 않는다. 그들은 팔콘에게 경주를 도전하며, 만약 그들이 이기면 팔콘의 영혼을 빼앗아 그들의 창조물로 만들겠다고 암시한다. 팔콘은 그들조차도 물리친다. 비명을 지르며 창조자들은 사라지지만, 그들이 실제로 죽었는지 아니면 팔콘의 승리를 존중하며 그를 놓아주기로 결정했는지는 불분명하다. 팔콘은 헬멧을 벗고 방을 떠나며, 크레딧과 독점 테마송이 시작된다. (카메라는 아래쪽 각도로 이동하여 팔콘의 얼굴이 명확하게 보이지 않는다. 그의 머리 뒤쪽 일부만 부분적으로 보인다.)
The story starts out with Black Shadow driving down a highway after losing a Grand Prix. Deathborn catches up to him and gives him one more chance to succeed but says it's the only other chance he'll get.
F-Zero GX's story mode continues with Falcon training for the Grand Prix, followed by racing his rival, Samurai Goroh, in a desert canyon and being forced to enter the bet race under the disguise of 'Famicom' (a reference to Nintendo's first home console). After winning said bet race, Falcon notices Black Shadow attacking the Lightning area on the news. Falcon makes his way to stop him, but is delayed by a group of thugs lead by Michael Chain. After dealing with Chain's gang, Falcon enters a facility to save Jody Summer. His escape is a close one as the core was set to overload and detonate, with said facility going into lock-down procedures. With Jody out of harm's way, he confronts Black Shadow. The evil overlord, with the help of Blood Falcon, binds Falcon and traps him inside his vehicle, strapping a bomb to the Blue Falcon that will detonate if the Blue Falcon goes too slowly. Falcon managed to survive, by driving the vehicle straight off an unfinished road and right under a crane, knocking the bomb off.
Falcon later attended the Grand Prix, where he emerged victorious. After receiving the champion's belt, he witnessed Black Shadow being punished by his master, Deathborn, for his incompetence. Deathborn challenges Falcon to a one-on-one race for ownership of both belts. Before said race occurs, Deathborn reveals his plan to take over the universe, revealing the energies of light and dark are condensed in each belt, and that when combined, provide ultimate power that will turn him into a god-like being, able to lay waste Falcon's galaxy in an instant. Falcon swears to take him down. Falcon stays true to his word, and Deathborn apparently dies. Both belts unite into one, and Falcon vows to keep winning so he can protect the belt from the forces of evil.
At his garage, Falcon is greeted by the creators. Falcon figures out the creators were behind everything, though they do not elaborate their motives. They challenge Falcon to a race, where, if they win, will rip out Falcon's soul and turn it into their creation, implying that he would replace Deathborn. Falcon defeats even them. Screaming, the creators disappear, though whether they actually die or decide to let Falcon go, honoring (but no less angered by) his victory is unclear. Falcon then removes his helmet and leaves the room, where the credits and an exclusive theme song begins to play. (The camera pans at a downward angle, so Falcon's face is not clearly visible. Only a portion of his head in the back is partially seen.)