「雪海」が拡がり続ける異世界――。 人々は巨木「軌道樹」から広がる「天膜」の上でかろうじて暮らしていた。 天膜の少年カイナと、雪海の王女リリハが出会うとき、滅びかけた世界を変える物語が、始まる――。

未知の生命体・ガウナに地球を破壊され、かろうじて生き残った人類は 巨大な宇宙船「シドニア」で旅を続けていたが、100年ぶりにガウナが現れた。 再び 滅亡の危機に襲われた人類だったが、人とガウナから生み出された白羽衣つむぎや 人型戦闘兵器・衛人のエースパイロットである谷風長道の活躍により、ガウナをいったん撃退。 なんとか勝利をおさめたのだった。 あれから10年－。 シドニアの人々は、つかの間の平和を楽しんでいた。 つむぎも、今やシドニアの英雄となった長道に想いを寄せながら、 穏やかな日々を過ごしている。 だが、艦長・小林は分っていた。 ガウナがいる限り、この平穏は長く続かないことを。 そして、人類の存亡をかけ、最終決戦を決断する。 愛する人を守るため、シドニア最後の戦いがついに始まった。

過去の「感染」よって、正常な機能を失い無秩序に、そして無限に増殖する巨大な階層都市。 都市コントロールへのアクセス権を失った人類は、防衛システム「セーフガード」に駆除・抹殺される存在へと成り下がってしまっていた。 都市の片隅でかろうじて生き延びていた「電基漁師」の村人たちも、セーフガードの脅威と慢性的な食糧不足により、絶滅寸前の危機に瀕してしまう。 少女・づるは、村を救おうと食 糧を求め旅に出るが、あっという間に「監視塔」に検知され、セーフガードの一群に襲われる。 仲間を殺され、退路を断たれたその時現れたのは、“この世界を正常化する鍵”と言われている「ネット端末遺伝子」を求める探索者・霧亥（キリイ）であった。

対話不能の外宇宙生命体・奇居子（ガウナ）により太陽系が破壊されてから1000年後の世界。 人類の繁殖と生産を維持しながら宇宙を放浪する播種船・シドニアの最下層部で育てられた少年・谷風長道（たにかぜながて）は、 祖父の死を期に街へ出、人型巨大装甲・衛人（もりと）の操縦士訓練生となる。仮象訓練で培った類まれなる能力により、 シドニアを襲う数々の危機を救ったことで訓練生から正規操縦士になった長道だったが、奇居子との激戦の中で戦友・星白閑（ほしじろしずか）を失ってしまう。 そして星白の衛人機体を模した最強の敵・紅天蛾（べにすずめ）をはじめとする奇居子の猛攻に苦戦を強いられつつも小惑星激突の危機を乗り切ったシドニアは、 奇居子の巣を駆逐するために、レム恒星系へと進路をとるのだが…。

対話不能の異生物・奇居子（ガウナ）破壊された太陽系。 かろうじて生き残った人類の一部は、 小惑星を船体とした巨大なる宇宙船シドニアで繁殖しながら宇宙を旅する道を選んだ。 それから約1000年の時を経たシドニア出航紀元1009年。 最下層部でひっそりと育てられた少年・谷風長道（たにかぜ　ながて）が、祖父の死を期に街へ出る。 長道は人型巨大装甲・衛人（モリト）の操縦士訓練学校に入学することになり、 そこで初めて祖父以外の人間と触れあっていく。 長道が初めて異性を意識する少女――星白閑 長道の初めての友人となった男でも女でもない人間――科戸瀬イザナ 長道の活躍に苛立ちを覚える少年――岐神海苔夫 様々な訓練生たちと学校生活を送る中、ついに長道たちに初任務が下される。 それは決して困難な任務ではないはずだった。しかし長道たちの前に突如、奇居子が出現。 100年ぶりとなる脅威との遭遇に、人類は、長道は、何を選択するのか？ 人類の存亡をかけた戦いが今、始まる――。