在一年戰爭末期，地球聯邦軍開發新型鋼彈的消息被吉翁公國軍掌握，為此，吉翁的特殊部隊「獨眼巨人小隊」（サイクロプス隊）奉命襲擊位於北極的聯邦軍基地，企圖奪取這台機體。然而，作戰以失敗告終，目標機體搭載於貨運艦上逃往宇宙。
在中立殖民地「Side 6」的里包爾殖民地（リボー）生活的小學生阿爾弗烈德·伊茲魯哈（アルフレッド・イズルハ，簡稱「阿爾」），因為與父親見面的機會，前往殖民地的宇宙港。他與同學約定一起探索聯邦軍的MS（機動戰士），偶然拍攝到了從北極運來的貨櫃，但未能拍攝到MS，為此感到失落。然而，阿爾卻在此時與他的鄰居、青梅竹馬的克莉絲汀娜·麥肯錫（クリスチーナ・マッケンジー，簡稱「克莉絲」）重逢。
被運到殖民地的貨櫃中裝載的正是新型鋼彈「鋼彈NT-1」。這一情報很快被吉翁軍獲知，於是獨眼巨人小隊奉命前往里包爾殖民地，並啟動「紅寶石計劃」（ルビコン計画）以奪取這台鋼彈。
某天，阿爾目睹了一台侵入殖民地的薩克改（ザク改）被擊落，墜入殖民地的森林中。他無視朋友的勸阻，獨自趕到現場拍攝了失事的MS，並在森林裡遇見了這台機體的駕駛員——吉翁士兵伯納德·懷茲曼（バーナード・ワイズマン，簡稱「巴尼」）。
之後，阿爾一次在半夜溜出家門時，偶然發現了潛伏中的巴尼，並一路跟蹤他，最終找到了獨眼巨人小隊的藏身之處。小隊隊長哈迪·史丹納（ハーディ・シュタイナー）為避免麻煩，假意讓阿爾加入他們，並給了他一枚安裝有竊聽器的徽章，同時命令巴尼監視阿爾。對此一無所知的阿爾，興奮地認為自己成了隊伍的一員，並幫助巴尼尋找裝有鋼彈的貨櫃，兩人逐漸建立了深厚的友誼。在監視行動中，巴尼被克莉絲誤認為小偷，阿爾甚至謊稱巴尼是自己同父異母的兄長，讓麥肯錫一家消除了疑慮。
在阿爾的幫助下，小隊成功鎖定了貨櫃的位置，並拍攝到了鋼彈NT-1。史丹納等人假扮成聯邦軍士兵潛入基地，卻因巴尼與聯邦士兵間的無意對話洩漏了身份，導致行動暴露，最終小隊全滅，只留下巴尼一人倖存。隨著作戰的失敗，殖民地內因戰鬥而造成的傷亡激化了反吉翁情緒，曾經對吉翁抱有興趣的阿爾的朋友們也改變了態度，令阿爾深感受傷。
阿爾繼續協助巴尼隱藏行蹤，並視他為兄長般信任。但後來阿爾得知巴尼一直在利用自己，這讓他感到被背叛。同時，巴尼告訴阿爾，由於紅寶石計劃的失敗，吉翁軍決定在聖誕節當天以核彈攻擊里包爾殖民地，並試圖與阿爾保持距離，避免他捲入更大的危險。
雖然父母決定復合，但阿爾因核彈威脅感到極度恐懼，向警方報告也未得到重視。此時，決定奮戰到底的巴尼回到阿爾身邊，準備摧毀鋼彈NT-1，以阻止核攻擊的理由。兩人共同進行了作戰準備。在行動前夕，巴尼將一份行動計劃交給阿爾，囑咐他如果自己失敗，就按計劃執行最終手段。
聖誕節當天，阿爾得知搭載核彈的吉翁艦艇已宣布投降，核威脅解除。他立刻趕往巴尼的所在地，卻目睹了巴尼駕駛的薩克改被鋼彈NT-1徹底擊毀，巴尼也在戰鬥中犧牲，而克莉絲作為NT-1的駕駛員安然無恙地從戰場撤離。
新學期開始，阿爾與即將被調往地球的克莉絲告別，並在學校集會中聽到戰爭結束的消息。面對過去種種經歷與情感，阿爾終於忍不住淚流滿面。他通過這段經歷深刻體會到戰爭的殘酷，並在心靈上成長為更成熟的人。
