Im Jahr 2167 löste eine Strahlungswelle, die von der Supernova des nahegelegenen Sterns Hydrus Beta freigesetzt wurde, verheerende Schäden auf der Erde aus und Millionen Menschen starben. Jetzt ist es das Jahr 2356. Menschheit, vereint, bereitet sich darauf vor, die zweite Welle der Zerstörung der Supernova zu überstehen und die Erde wieder aufzubauen. Um den Planeten vor zukünftigen Gefahren zu schützen, wurden riesige Raumkolonien, die sogenannten „Foundations“, im gesamten Sonnensystem errichtet. Als Zentren für Wissen und Erkundung ist es auf einer dieser Foundations – der Stellvia – , dass Shima Katase gegen den Willen ihrer Mutter als vorbereitende Schülerin die Zulassung beantragt und sich das Ziel gesetzt hat, den Weltraum mit eigenen Augen zu sehen. Auf der Stellvia trainiert Katase, um Pilotin zu werden, und hofft, für die „Große Mission“ ausgewählt zu werden, um die Erde vor der zweiten Welle zu schützen. Während sie mit ihren Flugstunden und ihrem turbulenten sozialen Leben zu kämpfen hat, entwickelt sie sich langsam zu jemandem, der vielleicht gerade in der Lage ist, die Menschheit zu beschützen.
