21世紀人類開始開發宇宙。但是受到宇宙生物群（通稱宇宙怪獸，STMC）：一種以恆星作載體繁殖的生物來襲，使人類文明受到重大威脅。為了對抗宇宙怪獸，人類持續開發機器人兵器和宇宙戰艦，由地球上的機器人訓練學校找出優勝的駕駛員控制。
2015年，在人類史上第一次和宇宙怪獸接觸後，故事的女主角高屋法子進入了機器人訓練學校接受訓練，駕駛對抗宇宙怪獸最強武器：Gunbuster，開始了她守護地球使命的故事。