人類が宇宙に進出するようになった時代、地球は「宇宙怪獣」と通称される宇宙生物群による激しい攻撃を受けていた。その脅威に打ち勝つため、地球はマシーン兵器の最強型決戦兵器であるバスターマシン「ガンバスター」の製造を進めていた。 宇宙怪獣との交戦で戦死した提督の娘であるタカヤ・ノリコは、沖縄に所在するパイロットの養成学校に通い、軍人となることを目指していた。コーチことオオタ・コウイチロウによる厳しい特訓や、同級生による嫉妬やいじめ、憧れの「お姉様」であるアマノ・カズミとの交流といった経験を経て、ノリコは努力や根性によってその才能を開花させ、学校の卒業を待たずしてパイロット候補生となり、宇宙へと旅立つ