本機は主人公ドモン・カッシュの父ライゾウ・カッシュ博士とパートナーであるレイン・ミカムラの父ミカムラ博士により地球環境浄化のため開発されたモビルファイターであり、「自己進化」「自己再生」「自己増殖」の3大理論を備えたガンダムであった。同時期に開発が進められたシャイニングガンダムとは一部部品が共通である。
この3大理論に基づき、地球に降下し地球環境を浄化する予定であったが、カッシュ博士の才能に嫉妬したミカムラ博士とネオジャパン軍部のウルベ・イシカワにより軍事兵器として目をつけられ、ドモンの母ミキノ・カッシュはアルティメットガンダムを軍から守ろうとしたキョウジをかばい、死亡する。キョウジはアルティメットガンダムを地球降下させるも降下の際にショックで機体が暴走。キョウジは生体ユニットとしてガンダムに取り込まれ、以後は人類抹殺のために暗躍するデビルガンダムと化してしまった。また、この事件でカッシュ博士は口封じのため冷凍刑に処されてしまった。
その後当初のアルティメットガンダムの形態（第一形態、Evolution I）から、ギアナ高地やランタオ島において見せた中間形態 (Intermediate Evolution) に進化した。これは第2形態 (Evolution II) 、第3形態 (Evolution III) 、第4形態 (Evolution IV) などと分ける事もあるがほとんど同じであり、一説には生体ユニットが男性であるとここまでの進化が限界であるという。さらにウルベによって生体ユニットとしてレインを組み込まれ、ネオジャパンコロニーと一体化した最終形態 (Final Evolution) と、事実上3回の進化を遂げている。このコロニーと一体化した際、動力炉は独立し、合体四天王「グランドマスターガンダム」となったほか、コア部分も独立した機体に進化した。このコア部分はモビルファイター形態（モビルスーツ形態とも）とモビルアーマー形態に変形する事が出来、デビルガンダムとしては放送時に唯一プラモデル化された形態である。狭義ではこのコア部分のみを最終形態と呼び、コロニーと一体化した外側部分をデビルガンダムコロニー、あるいはコロニーデビルガンダムとして区別する。
また、本機から生み出される半モビルスーツ（デビルガンダムと一体化している）として「ガンダムヘッド」があり、また、モビルスーツとして陸上戦用の「デスアーミー（海外名：ダークアーミー）」、デスアーミーに4本足のユニットを付加して不整地での戦闘に対応させた「デスビースト」、空中戦用ユニットを付加した「デスバーディ」、水中戦用ユニットを付加した「デスネービー」、宇宙戦用ユニットを付加した「デスバット」、デビルガンダムコロニーの体内の防衛用兵器「デスボール」がある。これらは戦闘能力は低いものの、常に大群で行動し、敵を圧倒するほか、マスターガンダムやドラゴンガンダムに偽装したり（これらは「デスマスター」や「デスドラゴン」等と呼ばれ、デスドラゴンの場合本家ドラゴンガンダム同様にドラゴンクローも使用できた）、デビルガンダムのエネルギー源にもなる。操縦するのはDG細胞に汚染されたゾンビ兵である。
