O soldado Ledo cai numa Terra irreconhecível e alagada depois que uma batalha contra os alienígenas Hideauze o dispersa pelo espaço e pelo tempo, chegando com apenas seu mecha parceiro, Chamber, como apoio. Acolhido pela frota Gargantia, uma comunidade flutuante que sobrevive reciclando os destroços do oceano, Ledo passa a aprender um modo de vida totalmente diferente com a ajuda da mensageira Amy, que se torna sua guia numa cultura baseada na cooperação, não no combate.