In 1945, aan het einde van de Tweede Wereldoorlog, vallen buitenaardse wezens met de bijnaam Genjyu / Genjuu de aarde binnen met als doel het menselijk ras te elimineren!

Een halve eeuw later, in 1999, hebben de Genjyu een groot deel van de planeet verwoest, de steden liggen in verlatenheid. De regering besloot toen jonge middelbare scholieren met mechanische, piloot- of accountantsvaardigheden in dienst te nemen. Deze zijn gegroepeerd in verschillende eenheden.

Het verhaal van Gunparade Orchestra concentreert zich op de 108e eenheid in Aomori, Japan. Deze eenheid is arm en brengt studenten samen die er niet in zijn geslaagd deel uit te maken van de elite.

Ishida Sara, die net is afgestudeerd, wordt benoemd tot leider van dit team, de 4e divisie van Aomori. Maar de 14 leden waaruit deze ploeg bestaat, zijn zeer ongedisciplineerd en hebben geen gevechtservaring als de vijand nadert...