太陽系の各地から様々な少女たちが集まり、スポーツでナンバーワンを決める神（しん）・大運動会。その頂点に立つ者は宇宙撫子（コスモビューティー）と呼ばれ、女王として君臨することになる。幼い頃に交わした約束を果たすため、宇宙撫子を目指す明星かなたは、地球代表を決める予選で見事に勝利する。

かなたはルームメイトとなったシェリィに起こされながら朝練に励む。リディア、ヤナ、パリア達有力選手とも顔を合わせる。

一際目立つのがエヴァ・ガレンシュタイン。

他の選手と比べ物にならない身体能力を有し、軽々と朝練をこなす。

その体にある秘密が隠されている。神・大運動会を揺るがす秘密が・・・・。

競技でいつもトップを取るのは、謎に包まれたエヴァ・ガレンシュタイン。かなたは幼いころにエヴァに会っているというが、エヴァには記憶はなく、ある組織とつながっている。一方のかなたとシェリイは、競技や衝突を経て距離を縮めたリディア、ヤナ、パリアと共に次の課題競技に向けて合宿に出かける。

三日に渡って繰り広げられる大型競技・トライハーシュが始まった。一日目の種目は空のステージ。ここでもエヴァふぁトップを走り、かなた達はどんなに頑張っても追いつくことができない。エヴァびあまりにもな異常性に不審を抱くリディア。かなたはそれを制し、自らとエヴァとの約束を語りだ出す。

難民出身のヤナの前に現れたのは、テロリストとなった親友・ユシルだった。ユシルはヤナに、ル-ムメイトであるリディアの抹殺を迫り、ヤナは誰にも打ち明けられないまま苦悩する。トライハ-シュ競技二日目海のステ-ジ。またしても独走しようとするエヴァに、シュエリが義肢にかかる負担をかえりみずに追いすがる。

宇宙撫子の座に近付けるかどうか、トライハーシュの最終三日目の結果が大きく物を言う。決戦前夜、再びユシルがヤナの前に姿を現し、リディア抹殺を迫る。大運動会の裏側でうごめく陰謀を追うジェフ。かなたはシェリィと言葉を交わし、想いも交わす。

――必ず、神・大運動会で優勝する。それがエヴァとの約束でもあるから。

トライハーシュ最終三日目陸のステージ。トップを走るエヴァの後に、かなたがついていく。二人が通り過ぎた直後、何者かが起こした崖くずれが、他の選手たちを足止め。リディアに追いつくまいとしていたヤナも、追いつかざるを得なくなった。そしてヤナは、ユシルの声にうながされるまま、隠し持っていた銃をリディアに向ける。

間一髪のタイミングでユシルを捕らえたジェフ。だが、ユシルには、リディア抹殺をもおとりにした別の目的があった。その真の目的地にジェフが急行する中、かなたは最後の難関・絶望の荒野で、エヴァと死闘を繰り広げる。転倒し、一度はあきらめかけるかなたの脳裏に、おばあちゃんとの想い出がよみがえってくる。

かなたとの死闘をきっかけに、エヴァの記憶がよみがえった。彼女は「太陽系管理委員会」が、宇宙撫子を通して私利私欲のままに太陽系を支配するため、優れた遺伝子を持つ女性を誘拐して作り出したデザイナーズチャイルドだったのだ。その太陽系管理委員会は、現在のエヴァは不良品とみて、新しいエヴァを作り出す。

故郷を苦しめる病の治療法を手に入れるため、太陽系管理委員会やヨハンの側についたパリア。セヴァと呼ばれる新しいエヴァの力は、パリアがかなた達に教えた以上に強大だった。まったく太刀打ちできないかなたたち。調整を受けられていないエヴァは、力を発揮できず競技中に意識を失ってしまう。

セヴァはエヴァと入れ替わる形で、競技に出場することになった。パリアと共にかなた達のもとに戻ったエヴァは、かなたに一対一の勝負を提案。勝負が終わると、かなたに自らの想いと願いを託す。私の代わりに神・大運動会で勝って宇宙撫子になって、と。そして、決勝戦に進む上位二名を決める、最後の競技が始まる。

神・大運動会の決勝戦、決勝戦に進んだのはエヴァと入れ替わったセヴァ、そしてかなただった。競技は一発勝負の百メートル走。かなた達は、エヴァとの出会いにまつわる最後の謎を解き明かし、太陽系管理委員会を倒す奥の手を見つけていた。それを使うには勝利が必要。皆の思いを背負うかなたが世界を変える一歩を駆け出す！