コロニー独立運動に端を発した戦争によって、地球の人口はほとんど失われた。それから15年……。荒廃した地球で逞しく生きる少年・ガロードは、さらわれた少女・ティファを奪還する仕事を引き受け、陸上戦艦・フリーデンに潜入する。無事彼女を助け出したガロードだが……。

ティファを守るためにガンダムXを起動させたガロードは、追ってきた2機のガンダムから辛うじて逃れた。が、戦争の遺産・ガンダムXを狙うフリーのモビルスーツ乗りたちが、大挙してガロードたちに襲い掛かる。最悪のピンチを前に、ティファは禁断のシステムを起動させる。

禁断のシステム・サテライトキャノンで、難を逃れたガロードたち。しかし、その一撃で死んだ者たちと精神感応してしまったティファは、ショックを受け昏睡してしまう。困惑したガロードは、フリーデンの艦長・ジャミルに隙を突かれ、ティファと共に捕らえられてしまうが……。

容態が悪化したティファを救うため、ジャミルはアルタネイティヴ社の施設を再襲撃しようと考える。しかしフリーデンのクルーたちは、ジャミルの真意を理解できない。ジャミルは、己の過去とティファに秘められた能力について語り始め、その内容にガロードらは衝撃を受ける。

フロスト兄弟の猛攻で窮地に陥るガロードの前に、ウィッツとロアビィが加勢に戻った。しかし、モビルアーマー・グランディーネの長距離砲撃が、フリーデンを狙う。ジャミルは、ティファとガロードの力を借り、一か八かの賭けに打って出るのだった。

正式な乗組員としてフリーデンに乗り込むことになったガロードだが、孤独に生きてきた彼にとって、艦での集団生活は馴染めないものだった。心の焦りからミスを犯した彼は、埋め合わせのために単身ガンダムXを駆る。そんな彼に、フリーのモビルスーツ乗りエニルが襲い掛かった。

動力炉の爆発でジャミルに大怪我をさせてしまったガロードは、自責の念に耐えられず、ガンダムXを駆ってフリーデンを去る。彼は、全てを清算するためにガンダムXを競売に掛けるが……。一方ウィッツは、隠していた財産を他のバルチャーに発見され、横取りされてしまう。

競売でガンダムXを落札したのは、エニルだった。彼女はガロードを誘惑しようとするが、逆に警戒され追い出されてしまう。屈辱に燃えるエニルは、ザコットらと共にフリーデンを襲う。一方その頃、ガロードはフロスト兄弟と対峙していた。

フリーデンの危機を知り、ついに帰還を果たしたガロードとガンダムX。しかし、フロスト兄弟とエニルらの総攻撃によって、フリーデンは火の海へと追い込まれてしまった。ジャミルも不在のまま最大のピンチに直面したクルーたちは、混乱したまま罠に追い込まれていく……。

ティファの感知したニュータイプを探し出して保護すべく、フリーデン一行は北上してフォートセバーンへ向かった。しかし、ニュータイプの少年・カリスは、逆にティファを手中に収めようと、フリーデンに襲い掛かる。その圧倒的な力を前に、ガロードに勝機はあるのか？

ガロードを救うため、ティファは自らカリスに捕らえられてしまった。己の無力さに落ち込むガロードに、ジャミルは厳しい言葉を浴びせ掛ける。その頃キッドは、ガンダムXに新たな力を吹き込もうと不眠不休で作業していた。そこへ、復讐に燃えるフロスト兄弟が強襲してくる。

パワーアップしたガンダムXを駆り、ガロードはフロスト兄弟を退ける。その頃エニルは、フォートセバーンのノモア市長と手を組み、ガロードへの復讐を画策していた。そんな中、街へ潜入を果たしたガロードは、戦争が生んだ怨念の存在と、カリスの身体に隠された秘密を知る。

モアたちに追い詰められたガロードとティファを救ったのは、コクピット恐怖症を克服したジャミルが乗るGXディバイダーだった。一方、ノモアに不信感を抱いたカリスは、その心を読み自分が幾多の犠牲の果てにニュータイプ能力を得たことを知る。その罪を償うために再びガロードと戦い破れた彼は、ガロードにとどめをさされることを望むのだった。

フリーデンで手術を受け、一命を取り留めたカリスだったが、エニルらの手によってノモア市長の元へと連れ去られてしまった。地球人類への復讐に燃える市長は、カリスの力を使って、フォートセバーンに眠る巨大モビルアーマー・パトゥーリアを復活させようとしていた。

休暇をもらったロアビィとウィッツは、フリーデンを離れてそれぞれの故郷へと向かった。ロアビィはかつての恋人たちを訪ね歩き、ウィッツは飛び出したきり一度も帰っていない実家へ……。しかし、そこで彼らを待っていたのは、予想だにしなかった悲しい現実であった。

ティファが、新たな未来を予見した。彼女の言葉に従い、フリーデン一行は新たなニュータイプを探し出すため海へと向かう。そこで彼らを待ち受けていたのは、ひとときの休息と熾烈な戦闘、そして穏やかな海の住人たちだった。ティファを呼ぶ謎の声とは、一体……？

ガロードは、海の向こうに落ちるサテライトシステムの照準（ガイド）光を目撃した。ガンダムXを所有する新たなニュータイプが、水平線の向こうに存在するのか……？　ジャミルは真相を追ってフリーデンを出航させるが、その行く手には海の悪魔・ドーザ一味が立ちはだかっていた。

潜水艦を操るオルクのマーカス一味と共に、「ローレライの海」と呼ばれる海域へ向かったオルバは、先の大戦で使用された禁断の兵器と、カプセルに封じ込められた謎の美女を引き揚げる。その頃ティファは、ジャミルに「ローレライの海」へ向かうよう、要請していた。

ティファと意識を共振させたルチルは、15年前にジャミルの教官を務めたニュータイプの士官だった。しかし精神を破壊し尽くされた後、戦いを憎む心まで利用され、電子機器を使用不能にする"Lシステム"に組み込まれてしまったのだった。永遠を生きるニュータイプ・ルチルを解放するため、ジャミルはガンダムXで出撃する。

補給のため、フリーデンはセインズアイランドに寄航した。トニヤは買出しのため島に降り立ち、偶然知り合った女性と意気投合するが……その相手とは、ガロードを付け狙っていたエニルだった。かつての恨みを忘れることもできず、結婚にも踏み切れないエニルに、トニヤは……。