Dans un futur lointain et aux confins de la galaxie, l'Alliance Galactique Humaine lutte pour survivre face à une race nommée « Hideous ». Au cours d'une bataille, le lieutenant Ledo et son arme humanoïde Chamber sont engloutis dans une distorsion temporelle. Une fois réveillé, Ledo réalise qu'il est arrivé sur Terre, une planète submergée par la mer après une période glacière, où les gens vivent humblement dans de grands navires et recherchent de vieilles reliques. Ledo se retrouve sur une flotte nommée Gargantia. En l’absence de connaissance de la planète et de sa culture, Ledo se trouve forcé de vivre aux côtés de Amy, une jeune messagère de 15 ans.