1970年(連載時の近未来)、人類は相変わらず無益な戦争を繰り返し、その悪評ははるか遠くの銀河連盟の耳にも届いていた。そこで銀河連盟はW3（ワンダースリー）と呼ばれる銀河パトロール要員の3人を地球に派遣して1年間調査を行い、そのまま地球を残すか反陽子爆弾で消滅させるかを判断させることにした。

漫画版は当初『週刊少年マガジン』に掲載された。しかし、前述の設定変更の際に社内で内通者騒ぎが起こり、不幸にもその発端となった作品が『W3』と同時掲載になったため、これを快く思わなかった手塚の意向によりマガジンでの連載を6回（1965年13号 – 18号）で打ち切り、設定を見直した上で掲載誌を『週刊少年サンデー』に変更して連載された（1965年5月30日号 – 1966年5月8日号）。このことは俗に「W3事件」と呼ばれている。

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