En un futuro lejano, Tetsuro es un niño humano que quiere reemplazar su cuerpo por uno robótico. Esto es posible, pero para ello tiene que llegar al Planeta Inmortal a bordo del tren espacial Galaxy Express 999. Maetel, una bella y misteriosa mujer rubia vestida al estilo ruso, se une a él en el largo viaje por el espacio. En cada episodio, nuestros héroes llegan a la estación de tren espacial de un nuevo planeta.