時は2016年、社会科見学で行った海上都市建設現場で起きた事故は、その後人工衛星の落下による事故と発表された。事故の被害者の少年・早瀬浩一は、事故から半年後に目を覚ますが、彼の中では何かが変わっていた。

そして2019年、突然窮地に陥った浩一の元へ巨大ロボット・ラインバレルが出現する。この出会いにより、浩一の人生は大きく変わっていく…。

西暦２０１５年。白鳥座宙域で航行中であった「るくしおん」艦隊が、謎の宇宙怪獣の襲来により全滅した。それから１５年後、宇宙怪獣の襲来に備えて
沖縄に、宇宙パイロット養成学校「沖縄女子宇宙高等学校」が設立された。その生徒の中に「るくしおん」艦長の娘、タカヤノリコの姿があった…。
「私もいつか宇宙パイロットになって、父のいた宇宙に出る！」厳しいコーチの特訓の中で、メキメキを才能を発揮していくノリコ！
今、パイロットのトップになるための、そして地球を守るための、辛く険しい戦いの幕が上がる…！！

高度に進化した情報技術「マナ」を手にした人類は、その魔法のごとき力で、戦争、飢餓、汚染など地球上のあらゆる問題を克服。ついに平和で何不自由ない理想郷を手に入れた。「ミスルギ皇国」の第一皇女・アンジュリーゼ。彼女もまた、何不自由なく、民から祝福を受け、冠を戴くはずだった。しかし、彼女は己が「ノーマ」であるという事実を突きつけられる。

未来の無公害エネルギーとして研究開発中の光子力エネルギーを研究する「光子力研究所」のキャンペーンガール・Zちゃん、グレちゃん、グレンダさんの3人は、実は研究所と光子力エネルギーを守るロボットガールズ チームZである。この光子力町にドクターヘル率いる機械獣ガールズがあしゅら男爵の指揮の下、悪事を働きにやって来た。チームZは研究所と光子力エネルギーを守る為、「正義の心は二の次三の次」という信念の元、今日も機械獣ガールズ達を必要以上に攻撃して戦い続けるのだった。

60年前の黒部ダム建設時に2つのロストテクノロジー【アーティファクト】が発見された。
公開されたアーティファクト【ザ・キューブ】と、秘匿にされたアーティファクトである人型の遺物を研究するために国際連合黒部研究所が設立され、長き研究により世界のロボット工学が大きく発展した。
2016年、夏。世界各国の頭脳が集まる研究所員の子女が通う立山国際高校には、研究所長の娘、白羽由希奈も通っていた。

空より【鬼】が飛来し、由希奈が【ザ・キューブ】に触れたその時、1人のサムライが再び目を覚ます。

10年前、東京に異空間「無明領域」が出現した。空間内部ではあらゆる物質が黒い結晶「屍鋼」（シバガネ）と化し、空間近辺では全体が屍鋼で構成される活動体「イマシメ」が目撃されるようになった。無明領域による災害からの復興を目的とする企業「イクス」は、イマシメに対抗手段するため次世代型可動肢重機「マヴェス」を開発する。

マヴェスのパイロット候補生として、鷺沼アカシ、破先エミル、出羽ササメ、波戸イワト、霞ライカ、真木ミナシ、弓月マアム、伊削ヘイトらが招集され、チーム「ガルグイユ」の構成員として訓練を行う。訓練中に現れたイマシメを倒したアカシ達は、聴けば9日以内に死ぬという無明領域の番人「躯」（ムクロ）の唄を聴き、噂の通りアカシ達と共に唄を聴いていたアカシ達の教官が死亡する。

時は1999年。社会は作業用ロボットことレイバーで発展を遂げる一方、レイバーを使った犯罪も多発。警視庁は対レイバー用の特機パトレイバーを準備した。レイバー小隊である特車二課第二小隊へ配属された婦警の泉野明は、パトレイバー・イングラムに“アルフォンス”と命名する。

西暦2307年。世界はアメリカを中心とした「ユニオン」。ロシア、中国、インドの3つの国家を中心とした「人類革新連盟」。ヨーロッパ諸国を中心とした「AEU」の三大超大国に別れていた。枯渇してしまった化石燃料の代わりに、3基の軌道エレベーターと太陽光発電システムを巡り、各超大国群は己の威信と繁栄のため、大いなるゼロサム・ゲームの中、熾烈な戦争を続ける日々にあった。

西暦2100年、世界はコンピューターネットワーク「ワールドリンク」によって結ばれていた。ワールドリンク上で世界中の子供達が交流できる仮想体験世界「マジカルゲート」に、悪性の自立コンピューターシステムデリトロスが出現。機能の殆どを侵蝕し、ワールドリンク全体、ひいては人間世界をも消滅させようと企む。

マジカルゲートを守る防衛プログラム「ウェブナイト」の1人であるグラディオンは自身とシンクロできる少年、「ウェブダイバー」結城ケントと出会う。最高のパートナーであり親友ともなる彼と共に、洗脳されデリトロスの手先となったウェブナイトと戦い、捕らわれたケントの弟の結城カイト、ライバルの浅羽ナオキ、年上の倉知ショウの3人を始めとするケントのクラスメイトと世界中の子供たちを救い、マジカルゲートの平和を取り戻すために戦うのだった。

西暦2300年代、人類はその活動領域を宇宙へ広げ様々な植民惑星を開拓していた。そんな地球の開拓惑星の一つ、植民惑星ソロ星に伝説の第6文明人の遺産である無限力を求めてバッフ・クランという異星人の調査団が降り立った。バッフ・クランはソロ星が地球の植民惑星であることを知らなかった。
バッフ・クランの政府高官の娘であるカララが降り立ったことに端を発したいざこざから、バッフ・クランとソロ星は交戦状態に入ってしまう。
突然の異星人からの攻撃にさらされ、ソロ星はパニックに陥る。そんな中、ソロ星の少年ユウキ・コスモは戦いに呼応したかのように目覚めた古代遺跡：イデオンに乗り込む。
イデオンとともに復活した母艦ソロ・シップとともにコスモたちはバッフ・クランに追われる逃避行を余儀なくされる。

ロックバンド「Fire Bomber」のボーカリスト、熱気バサラは、愛機VF-19改（ファイアーバルキリー）で戦場に飛び出し、戦うことなく歌を歌い続ける。その行為に対しマクロス7を守る統合軍のエリートパイロット、ガムリン・木崎は特に強い不快感を示し、Fire Bomberの新人ミレーヌ・フレア・ジーナスもバサラの意図を理解できず不満を募らせる。その一方で、敵味方の誰にも理解されない中で諦めず歌い続けるバサラに対し、わずかながらその姿勢に共鳴する人々も現れ始める。ミレーヌとガムリンは見合いをきっかけに次第に親密になり、バサラにも理解を示すようになってゆく。

アクロバットパイロットの一条輝は戦火の中で出会った少女、リン・ミンメイを守るため軍に入隊し、可変戦闘機バルキリーのパイロットとなる。ミンメイは艦内で人気アイドル歌手となり、輝にとっては次第に遠い存在になるが、一方で喧嘩相手の上官、早瀬未沙の存在が少しずつ大きくなっていく。

やがて、戦いの中でゼントラーディ人の実態が次第に判明する。彼らは遺伝子操作により人種改良された、生まれつき戦うことしか知らない戦闘人種であり、地球人を「文化」を持つ人種「プロトカルチャー」と恐れていた。文化との接触で次第に変容していく地球攻撃艦隊を、マクロス、地球ともども消滅させるべくゼントラーディの基幹艦隊が出現し、総攻撃により地球に住む生命の大半が失われる。しかしマクロスとの交戦中に地球の文化に偶発的に触れ、それによって目覚めたゼントラーディ地球攻撃艦隊は地球人と手を組み、ミンメイの歌により敵にカルチャーショックを与える戦略的・戦術的効果を認識しそれを用い、基幹艦隊旗艦に攻撃を仕掛けるという作戦を実行に移し、勝利を収める。