ジオン軍によって破壊されたサイド４、ムーア。その残骸が漂う『サンダーボルト宙域』では、故郷を奪われた生き残りで結成されたムーア同胞団が、宙域に巣くうジオン軍のリビング・デッド師団を排除すべく、作戦を展開していた。ムーア同胞団のパイロット、イオ・フレミングは、戦いでジオン軍のエーススナイパー、ダリル・ローレンツに乗機を撃墜されるも、脱出。敵パイロットを殺してモビルスーツを奪い、ダリルの足を嘲笑って挑発する。戦友を殺し、自身と仲間達を侮るイオに対し、ダリルは復讐を決意するのだった。

カーラ教授のリユース・Ｐ・デバイス研究に協力するダリル達。一方、イオのフルアーマー・ガンダムの脅威に対し、サンダーボルト宙域の死守を命じられていたリビング・デッド師団のバロウズ艦長は、敵ガンダムに対抗可能な実験機の投入と、その最後の部品となるパイロットの決定を決断した。パイロットに選ばれたダリルは残っていた右手の切断を強いられる。一度は施術を拒むカーラだが、本国にいる父の助命のためセクストンの説得に応じる。師団の命運はリユース・Ｐ・デバイスを搭載したサイコ・ザクと腕を失ったダリルに委ねられる。

パイロットとモビルスーツを消耗した空母ビーハイヴに補給物資と学生兵が到着する。彼らを死地に送る役目に苦悩するクローディアは薬に逃げてしまう。その姿に怒るイオ。コーネリアスは彼女を労る。一方、カーラからリユース・Ｐ・デバイスに関わった理由を打ち明けられたダリルは「生き残ろう」と勇気づける。そして、連邦軍のサンダーボルト宙域奪還の総攻撃が開始された。苛烈さを増すムーア同胞団とリビング・デッド師団の殲滅戦。サイコ・ザクで敵艦隊を圧倒したダリルは、遂にイオのフルアーマー・ガンダムと三度目の会敵を果たす。

母艦ビーバイヴを失ったコーネリアスとメカニックだが、敵旗艦ドライドフィッシュを奪取して生き残ろうと目論む。しかし、ジオン兵は自爆で対抗しようと図る。その悲劇の連鎖に追いつめられ精神を蝕まれてしまうカーラ。一方、コロニー残骸内で壮絶な死闘を繰り広げるフルアーマー・ガンダムとサイコ・ザク。相打ちになったかに見えたが、勝利したのはダリルだった。コックピットから現れたダリルの四肢のない姿に打ちのめされたイオだったが、ジオン軍の捕虜となるも、ダリルと戦い続ける宿命はまだ終わらないと不屈の闘志を燃やす。