Una raza alienígena llamada Gauna ha destruido la Tierra. Dejando a la humanidad luchando por sobrevivir a bordo de la nave espacial Sidonia. Aunque ha pasado un siglo desde el último encuentro con los Gauna, el servicio militar es obligatorio. Para Nagate Tanikaze, cuyo abuelo lo escondió en secreto en las entrañas olvidadas de Sidonia, es un mundo nuevo y extraño cuando se ve obligado a salir a la superficie. Sin embargo, su reclutamiento llega justo a tiempo, ya que los Gauna han reaparecido de repente.