El soldado Ledo cae en una Tierra irreconocible y anegada tras una batalla contra los alienígenas Hideauze que lo dispersa a través del espacio y el tiempo, llegando solo con el respaldo de su mecha, Chamber. Acogido por la flota Gargantia, una comunidad flotante que sobrevive recuperando los restos del océano, Ledo empieza a aprender una forma de vida completamente distinta gracias a la mensajera Amy, quien se convierte en su guía dentro de una cultura basada en la cooperación y no en el combate.