取得美国少年网球大赛4年冠的，被誉为天才少年的越前龙马 （ 秦俊杰 饰演），跟家人回国后，加入以网球闻名的“青春学园”国中部。龙马加入不久后便顺利成为“青春学园”的首位1年级正选球员，与前辈们一起参加地区预赛。主人公龙马的父亲以前是备受关注的职业网球选手，在父亲的熏陶下，龙马也非常的热爱网球，并且拥有不错的实力。在加入青春学园的网球部后，他通过一场场的比赛逐渐成长为青学网球部的支柱。

进入网球名校——青春学园中等部的越前龙马在美国各州的Jr大赛上取得过4连胜的骄人战绩，他是个网球天才。这个刚刚进入网球部的个性十足的男孩的傲慢态度是学长们对他产生了误解，于是，学长们向他发出了挑战……。与这些很难对付的对手较量不光是体力的较量还有脑力的角逐。这是一部描写各种网球赛事的体育题材的动画片。

切原赤也为了实现全国第一的愿望进入立海高中上学。自信满满的他进入网球部后却惨败给了二年级的幸村，真田，柳三人组。这之后，赤也没有再出现在网球部，在好友的鼓励下，斗志燃烧的赤也开始了一个人的特训。这样的赤也使得幸村回想起曾经的真田……，数日之后，赤也再次向三人发出了挑战书！

代表着中学网球的最高水平的全国大赛终于开幕了。虽然来自全国各地的好手云集，不过青学的部长手冢国光已经伤愈复出，他们的实力依然引人注目。青学第一场比赛的对手是六角中学与冲绳代表队比嘉中学的胜者。可是曾经与青学激战数场的六角中学，却在对手的进攻下被打得体无完肤。终于看破了对方秘密的六角队监督，却又遇到了一场被伪装成意外的人为事故而负伤！看到这肮脏的一幕，青学队员们怒火朝天却又无能为力。正在全场黯然的时候，刚刚在全美公开赛中经历激战的龙马回来了！ 但龙马却称自己是回来加油的，而不是参加比赛，这时大石提出和龙马决一胜负还决定参加比赛的人员，因为自己的手伤还没有完全恢复，最后龙马全胜大石，龙马代替大石参加了全国大赛。全国大赛上的各路高手皆不是泛泛之辈，青学的各位和超级新人越前究竟能否成功到达顶端呢......

从美国回来的龙马接受了更加严苛的训练，表示日本已经无法满足王子们了，他们终于将要进军世界了。在体育竞技方面，从全国大赛时便开始愈发的脱离常识。在全国大赛奋勇激战的中学生们选取了50名精英作为代表，这次将要向高中生挑战。这次故事的舞台是U-17，日本代表集训。这个号称培养日本网球界顶尖高手的集训首次招收了中学生。

《新网球王子 U-17世界杯篇》 将描绘2014年推出的OVA系列《新网球王子OVA vs Genius10》的后续故事。作为美国代表的越前龙马、德国代表队的手冢国光、日…