西歷2071年，迷之機(jī)械細(xì)胞群突然發(fā)起全球性人類殲滅作戰(zhàn)。2074年人類動(dòng)用最終破壞兵器反制，雖重創(chuàng)敵人卻導(dǎo)致主要大陸分裂、南極消失及全球超半數(shù)陸地沉沒。十年后，曾因傷退役的冬后大佐意外接獲特殊任務(wù)：訓(xùn)練日本海軍秘密研發(fā)的新武器飛行員。這三名少女候選者出乎意料——精英軍人家庭出身的一條瑛花尚在情理之中，IQ200的天才少女園宮可憐與看似毫無關(guān)聯(lián)卻充滿活力的櫻野音羽令其震驚。隨著嚴(yán)苛訓(xùn)練展開，三位性格迥異的少女逐漸建立深厚羈絆，在駕駛凝聚尖端科技戰(zhàn)機(jī)"SKYGIRLS"的過程中，她們不僅要突破自身極限，更成為背負(fù)人類存亡希望的關(guān)鍵戰(zhàn)力，在被戰(zhàn)火撕裂的天空中展開命運(yùn)之戰(zhàn)。