No ano de 2199, a Terra está em ruínas após um bombardeio implacável do Império Gamilas, e seus sobreviventes se refugiam no subsolo enquanto a radiação avança sobre os últimos abrigos, a menos de um ano da extinção total. Uma transmissão de emergência vinda do distante planeta Iscandar oferece uma forma de reverter o estrago, então o capitão Juuzou Okita transforma o encouraçado Yamato, afundado na Segunda Guerra Mundial, em uma nave estelar e parte com um jovem tripulante cabeça-quente chamado Susumu Kodai. Ao lado da navegadora Yuki Mori, eles enfrentam Aberdt Desler, o governante de Gamilas, em uma jornada pelo espaço hostil para chegar a Iscandar a tempo.