미지의 생명체인 가우나가 지구를 파괴해 간신히 살아남은 인류는 거대한 우주선 '시도니아'에서 여행을 계속했지만, 백년 만에 가우나가 나타난다. 또다시 멸망의 위치에 처한 인류는 인간과 가우나의 융합 개체인 츠무기와 인간형 전투 병기 모리토의 조종사인 타니카제 나가테의 활약으로 가우나를 격퇴하고 승리를 거둔다. 그로부터 10년. 시도니아 사람들은 잠시나마 평화를 즐긴다. 그러나, 시도니아의 함장, 코바야시는 가우나가 있는 한 이 평화는 오래 지속될 수 없다고 판단하고, 인류의 존망을 건 마지막 결전을 결심한다.