宇宙怪獣との戦闘で父を亡くした少女・タカヤノリコは１６歳になって、沖縄女子宇宙高校で平和な学園生活を過ごしていた。そんなある日、新任の鬼コーチはノリコをエリート部隊「トップ」へと抜擢。「バラの女王様」と呼ばれる天才・アマノカズミとコンビを組まされたノリコは、他の生徒のイジメにあうが・・・

宇宙ステーションで戦闘訓練を始めるパイロットたち。そこでノリコとカズミはロシア出身の天才パイロット・ユングと出会う。激しく火花をちらすライバルの激闘。しかしその 頃、太陽系に亜光速で進入する未確認飛行物体があった。調査を命じられたノリコは、その正体に絶叫する。

ついに人類は宇宙怪獣との対決を決意。新造戦艦ヱクセリヲンに乗ったノリコたちは銀河の海で初の戦闘を体験する。戦闘中に芽生えたノリコの甘い初恋。しかし運命は容赦なく宇宙戦艦ヱクセリヲンに、ノリコたちに襲いかかる。

太陽系に帰還途中、宇宙怪獣に襲われるヱクセリヲン。人類の英知を尽くした最新宇宙艦隊は怪獣の猛攻の前に次々と沈没する。戦闘の痛手から立ち直れないノリコを残 し、出撃したトップ部隊も全滅の危機に陥ろうとしていた。その時、ノリコは最終兵器の使用を決意する。

ついに宇宙怪獣たちの地球攻撃がはじまった。数億匹の怪獣が太陽系へと迫る中、オオタコーチは病に倒れてしまう。瀕死の床で彼が献策したのは、ノリコとカズミ、 たった二人で冥王星の果てで迎え撃つ、という絶望的な作戦だった。そしてガンバスター合体寸前、カズミは「できない！」と叫ぶ。

カルネアデス計画、それは人類生き残りのために銀河宇宙そのものをブラックホールに沈める、という悪魔の計画だった。銀河中心へと向かうノリコ。コーチとの生活を選んだカズミ。しかし１０年後、ついに人類はブラックホール起動装置バスターマシ ン３号を完成させた。そのパイロットに選ばれたカズミは、ノリコと再会するために銀河核へと向かう。はたして生き残るのは人類か、宇宙怪獣か？