Dans un futur lointain, l'Alliance Galactique Humaine continue de lutter pour sa survie contre une espèce extraterrestre appelés « Hidiaazu ». Au cours d'une bataille intense, le jeune Redo est englouti avec son armure mobile Chamber dans une distorsion temporelle. Réveiller de son hibernation artificiellement provoquée, celui-ci se rend compte qu'il est arrivé sur la Terre, berceau de l'humanité censé ne plus être habitable depuis des milliers d'années. Pourtant, sur cette planète qui a été complètement submergé par les eaux, des gens vivent dans des flottes géantes en récupérant des reliques provenant des profondeurs des mers afin de survivre. Remorqué sur une des flottes appelée Gargantia, il fait la connaissance d' Amy, une jeune fille de 15 ans qui sert de messager tout en lui apprenant les coutumes de sa région.