宇宙世紀0091年、地球連邦軍外郭部隊ロンド・ベルに所属するアムロ・レイは、長らく追跡していたティターンズ残党が投入したサイコ・ガンダムMk-IV「G-ドアーズ」との戦闘に苦戦しながらも、ついにこれを撃破する。
それから1年後、宇宙世紀0092年。「忘れられたコロニー」と呼ばれる旧式スペースコロニー・ムーン・ムーンでは、かつての悲劇を繰り返さないために、機械の力を忌避し、光族(ひかりぞく)の人々が牧歌的な生活を営んでいた。そんな折、G-ドアーズの残骸である頭部とサイコプレートがムーン・ムーンの外壁に衝突し、コロニーの環境システムに不具合が生じる。
修理を求めて光族はコロニー公社に使者を送るが、その船はネオ・ジオンの偽装船「アタラント3」とロンド・ベルの小競り合いの場に偶然入り込んでしまう。船外に出て友人を助けようとした少年ユッタ・カーシムは戦闘に巻き込まれて宇宙を漂流するが、アタラント3の軍人アゴス・ラガートに救出され、彼の乗機であるバルギルのサイコミュ・システムを通じて、同じく漂流していたジオンの姫ミネバ・ラオ・ザビを見つけ出す。
光族は「コロニー修理への協力」という条件でアタラント3の滞在を許可するが、ロンド・ベルの追撃、さらにミネバの暗殺を狙うネオ・ジオン過激派の襲撃によって戦闘が勃発。負傷したアゴスの代わりに、ユッタはG-ドアーズの頭部を組み込んで応急改修されたバルギル、すなわちムーンガンダムを起動し、光族の人々を守るため戦場へと飛び立つ。