闇商人ゴウトに拾われたキリコは、少女・ココナと闇商人バニラと出会う。腕が立ちそうなキリコに目をつけた三人であるが、キリコは来るべきブーン・ファミリーとの戦いに備えてATの修理にいそしんでいた。ファミリーの影響力を排除しようとする治安警察新署長イスクイの着任もあり、街の空気は急速に緊張感を増して行く。

キリコはゴウトに勧められるままにAT同士の賭け試合がおこなわれるバトリング会場に行くも、そこで繰り広げられるAT同士の戦いは、キリコにとって遊びにしか映らない。キリコはAT乗りとの確執からバトリングに参加することとなるが、その試合内容はいつの間にか実弾を使用したリアルバトルへと変更されていた。

治安警察に身柄を拘束されたキリコは、薬物を投与されながらの尋問を耐え抜き、さらに厳しい拷問を受けていた。一方、バトリングで見せたキリコの腕に未練を持つゴウト、バニラ、ココナの三人は治安警察本部からのキリコ奪還に成功する。秘密結社は莫大な賞金をエサにキリコへリアルバトルをもちかけるが……。

治安警察の攻撃をかいくぐり、なんとかキリコはゴウトらとともにバニラのアジトへと逃げ延びた。なぜ自分が狙われなければならいなのか……？　その答えを求めて、キリコは単身治安警察へ潜入、捕らえたイスクイとともにヂヂリウム保管庫へ向かう。そこで迷い込んだ不思議な部屋で、キリコはあの「素体」と再会する。

ヂヂリウム搬出の情報を得たキリコは、ゴウト、バニラとともにその強奪を計画する。そのころメルキア軍バッテンタイン中将が、情報将校ロッチナに対して「素体」の奪還を命じていた。命を受けたロッチナは直ちにウドの街へと向かう。翌朝、暴走族と治安警察の激突に紛れ、キリコはヂヂリウムを奪おうとする。

ヂヂリウム強奪に成功し、狂喜するゴウトら。だがウドの街は治安警察によって完全に封鎖されていた。ゴウトはイスクイとの取引をまとめ、取引の場であるコロシアム跡でイスクイを待つ。だが、その周囲は武装した隊員たちに包囲されてしまう。護衛として待機していたキリコが現金を奪取したとき、謎のATが姿を現した。

謎のATに倒され、治安警察の手に落ちたキリコを救うべく、ゴウト、バニラ、ココナは強奪したヘリで護送車を襲撃するも、失敗。あきらめようとするゴウト、バニラに対して、あくまでもキリコ救出を主張するココナは、治安警察から奪取した金貨をばらまいて、その混乱に乗じて逃げることを提案するが……。

治安警察は徹底的な掃討作戦を開始する。なんとかアジトから脱出し、イスクイとの対決を決意したキリコは、AT調達のためバトリング場へと向かう。そこで組みあがったATの肩を戯れに赤く染めあげ、メルキアの吸血部隊になぞらえる一同に対してキリコがつぶやく「レッド・ショルダーの赤はもっと深い……」と。

治安警察の厳重な包囲網を、無人ATを囮にして撃破したキリコは治安警察本部ビルへ向かった。迎撃命令を拒否した「素体」の記憶を検証したイスクイとボローは、空白であるはずの彼女の記憶にキリコの面影を発見する。本部ビルへ迫るキリコの行く手を、素体の乗るAT、ブルーティッシュドッグが立ちふさがる。

小惑星リドで邂逅したプロトワンと呼ばれる女性は、戦闘用の作られたＰＳであった。キリコとプロトワンが激闘を繰り広げている一方、ロッチナはイスクイの捕獲を命じ、バッテンタインに援軍を要請する。戦闘中にプロトワンのATが破壊された瞬間にキリコは、プロトワンに対して「フィアナ！」と叫ぶ。

ウドの街に降下したメルキア軍AT部隊によって包囲される治安警察本部ビル。イスクイが徹底抗戦している間に、フィアナはボローに連れられヂヂリウム保管庫へと逃げ込む。そこにやってきたキリコに、フィアナは共に行くことは出来ないと告げる。キリコは炎とともに瓦解するウドの街を一人さまよう……。

ウドの街が崩壊して３ヶ月。政府軍の傭兵となるためクメン王国に来たキリコは、傭兵基地アッセンブルEX-10でゴウトと、基地近くの歓楽地ニイタンでバニラ、ココナと再会した。だが安らぎは長くは続かず、反政府軍ビーラーゲリラの夜襲を受ける。そこでキリコは卓越した戦闘力を見せる青いATを目撃する。

青いAT、スナッピングタートルに搭乗していたのがＰＳであることを看破したキリコは、その操縦者がフィアナだと信じ、操縦席から身を乗り出してアピールするも撃破されてしまう。AT隊の指揮官であるカン・ユーはそんなキリコに対してスパイの嫌疑を抱く。その翌日、キリコはAT運搬船の護衛に着くが……。

ゲリラの根拠地攻撃のため、カン・ユー率いる特別部隊はムナメラ河上流のゾンム村へ出撃する。そこでの戦闘中、ゲリラの中にスナッピングタートルを認めたキリコは、メルキアの軍用メッセージを送る。戦闘を中断し、スナッピングタートルのハッチ中から出現したのはフィアナではないもう一人のＰＳであった！

青いATを操るＰＳ、イプシロンは、猛攻撃を開始。カン・ユーはキリコを見捨て、基地へと帰投してしまう。キリコは、かつてのクメン王国第3王子カンジェルマンの宮殿へ潜入するが、そこでイプシロンとクメンに伝わる武術・バランシングでの決闘を行うことになってしまう。初めての体験にキリコは苦戦を強いられるが……。

満身創痍でEX-10に帰還したキリコ。カン・ユーはキリコを尋問にかけようとするが、ゴウトの機転によって追求を免れた。一方、クメン王国は冷戦状態にあったメルキア連邦との和平を成立させる。それを受けてビーラーゲリラの侵攻が始まった。基地防衛のためキリコたちは出撃するが、ゲリラの真の目的は別にあったのだ。

キリコの予想は的中した。ビーラーゲリラによって、ニイタンの街は大きな痛手を受けてしまう。カン・ユーに命令違反で告発されるものの、ゴン・ヌーにそれを退けられて、キリコはロッチナに引き合わされた。素体奪回のため手を組む２人。そしてカン・ユー率いる特殊部隊は神聖クメン王国の根拠地に出撃する。

特殊部隊はムナメラ河を遡行していた。その船上でキリコはいままでの出来事を回想する。小惑星リドでの不可解な作戦、ウドでのゴウト、バニラ、ココナとの出会い。バトリングに出場し、乗り込んだ治安警察本部で再会したフィアナのこと。キリコの想いを乗せ、特殊部隊を乗せた船は密林の奥へと進んでいく。

ゴン・ヌーからの新たな指令により、特殊部隊はヘリによって移動することに。敵との小競り合いによって、位置を知られてしまったキリコたちの部隊は、輸送船に乗り換えて3日月湖を進軍する。秘密結社は、キリコの最期を見届けさせることで、フィアナの心からキリコを消し去ろうと企み、イプシロンを差し向ける

フィアナとともに、キリコはカンジェルマンの宮殿をめざして進んでいた。途中、傭兵仲間も合流し、ポタリアとキデーラはそれぞれの理由からキリコと行動を共にする。キリコたちは、ビーラーゲリラが砦としている古城にたどりつき、この戦いでビーラーゲリラの戦力がカンジェルマンの城に集結していることが判明する。

ゴン・ヌーたちの総攻撃が開始され、奥クメンは激戦に包まれる。本宮殿を捨てて離宮に逃亡したカンジェルマンを追うポタリア。また、新型ATのストライクドッグを駆るイプシロンにカン・ユー率いるAT部隊が挑むが、その圧倒的な戦闘力の前には歯が立たない。そしてキリコたちはボローを追って離宮へ向かう。

物語の始まりを辿る総集編。小惑星リドでの秘密作戦に参加したキリコは、そこで謎の女性を目撃し、そのことから情報部より、激しい尋問を加えられる。メルキア軍から脱走したキリコが逃げ込んだのは、欲望と暴力と秘密が蠢くウドの街であった。キリコはそこで自分の運命を変えた謎の女性・フィアナと再会する。

戦艦Xを脱出したキリコたちを包囲した謎の一団は、この星の兵器の残骸を集めて売り飛ばすゾフィーが率いる再生武器商人であった。ゴウトの仲裁によって、キリコとフィアナは彼らのアジトに招かれる。だが、ココナの言葉からキリコがレッド・ショルダーに所属していたことを知ったゾフィーは……。

イプシロンとキリコの対決と時を同じくして、サンサ衛星軌道ではバララント軍がテルタインへの攻撃を開始する。地上ではイプシロン隊が窮地に陥り、あおりを食ったゾフィーのアジトは壊滅してしまう。レッド・ショルダーを憎むゾフィーの密告で、アジトから脱出したキリコにバララント軍が襲いかかる。

ヂヂリウム欠乏のために体調がすぐれないフィアナを背負い、補給基地跡を目指すキリコ。そしてその後をレッド・ショルダーに深い恨みを抱くゾフィーがつけ狙う。自分の命を狙うゾフィーに酸素ボンベを分け与えるキリコ。そんなキリコに対してゾフィーは、なおも銃を突きつける。そこへゴウトたちが駆けつけるが……。

キリコたちはバララント軍の襲撃に備えるも、力及ばず捕えられてしまう。しかもこの作戦を指揮するバララントの司令官は、かつてのギルガメスの将校・ロッチナであった。ゴウトたちを解放する条件として、ロッチナからイプシロンとの対決を提示されたキリコはファッティーに乗って出撃する。

イプシロンとの対決の最中、弾薬庫の爆発によって二人は瓦礫の下に閉じこめられてしまった。地下で二人きりとなったキリコとイプシロンは、心ならずも協力しあい、出口を探る。その中で、キリコはなぜ自分がプロトワンをフィアナと呼ぶのか、答えられない疑問に気付く。そしてロッチナに派遣された探索隊が二人を発見する。

サンサ編の総集編。内乱の混戦が続くクメンから、シャトルで脱出したキリコとフィアナ。だが何者かによって無人で突き進む戦艦Ｘへと取り込まれてしまう。戦艦Ｘはバララントの宙域に侵入し、２人は戦うことを余儀なくされる。大破した戦艦が不時着したのは惑星サンサ。戦争の傷跡残るこの星で二人を待ち受けるものは？

謎の光に包まれ、秘密結社のAT部隊は消滅。その原因がATの動力にあると看破したキリコはATの動力を切ることで難を逃れる。その頃、バララントの艦隊とギルガメスの艦隊がクエントに向かっており、状況は一触即発の様相を呈していた。いっぽう、ゴモルの遺跡を探索するキリコの頭に、何者かの声が直接語りかけてくる。

クエントの衛星軌道上でにらみ合うバララントとギルガメスの艦隊。その両軍司令官のゴモル宇宙港での会談によって、ロッチナと行動を共にしていたフィアナはギルガメス軍に引き渡されることとなった。キリコはこれを阻止すべく、シャッコの協力でフィアナを乗せた連絡機に潜入、交渉決裂の瞬間、攻撃を開始する。

ギルガメス艦隊とバララント艦隊の戦闘は、圧倒的戦力差の前にバララント軍の敗戦が濃厚となっていた。しかし、両軍の戦闘が惑星クエントの自動防衛システムを誘発し、無数の火球が両軍の艦隊を瞬く間に消滅させてしまう。キリコたちを乗せた連絡艇はその業火を逃れるが、そこへ秘密結社の戦艦が現れる。

謎の存在・ワイズマンに操られ、秘密結社の戦闘母艦は巨大な人工天体に到着する。キリイに連れられて中枢部へと進むキリコ。その後をフィアナ、ゴウト、そしてロッチナが追う。人工天体の最深部において、輝きに包まれたキリコは、自分が生まれながらのＰＳ「異能者」であり、ワイズマンの後継者であることを知らされる。

アストラギウス銀河を支配するワイズマンの後継者となることを決めたキリコに対してフィアナたちは説明を求めるが、キリコはまったく取り合わず、四人を幽閉してしまう。再びクエントへ向かおうとするキリコは、秘密結社を指揮し、ギルガメス・バララント連合軍の包囲網の突破を試みる。

かろうじて脱出したフィアナとゴウトたちは惑星クエントに不時着。そこで神の子の到来を待つシャッコに出会う。アロンによる反乱を制したキリコは、フィアナたちに遅れるも無事にクエントへと到着、シャッコと共にゴモルの中枢へと進む。キリコの変化に気付いたシャッコは、その野望を阻止しようと銃をとった。

ギルガメスとバララントの大軍がクエントに押し寄せた。わずかな手勢のみながら、キリコは連合軍の包囲網を突破する。付き従うATは次々に倒され、戦闘母艦もついに撃沈。全てを失いながらもキリコは、ワイズマンの待つ地下プラントの最深部へと迫る。そしてフィアナは身を隠しながら、その後を追っていた。

立ちふさがるフィアナのATをも撃破して、ワイズマンのもとへたどりついたキリコ。そのすべてが継承されようとする瞬間、キリコは、ワイズマンの記憶回路を次々と破壊する。これまでのキリコの非情な行動はワイズマンを欺くための作戦であったのだ。そして、すべてが終わりを告げてから一年の時が流れた……。

ウドの街から脱出したキリコは、かつての戦友グレゴルーの誘いに応えてバカラ・シティを訪れた。グレゴルーはバイマン、ムーザとともにレッドショルダー部隊の創設者ヨラン・ペールゼンへの復讐を計画していた。ペールゼンのもとにフィアナがいるかもしれない、そんな期待を胸にキリコは三人と行動をともにする。しかし、彼らの前には目覚めたばかりのパーフェクトソルジャー第二号、イプシロンとレッドショルダーの残党が待ちうけていた。

惑星クエント消滅後、キリコたちはニュートラルシティのア・コバへ流れ着いていた。だが、ヂヂリウムの禁断症状に陥っていたフィアナが何者かに連れ去られてしまう。バララント製PSニーバとのバトリングをキリコに強要しようとするマッチメーカー・チェロキーの仕業であった。フィアナを取り戻すため、バトリングを受け入れたキリコはチェロキーの注文に従い、ATの肩を赤く染め忌まわしきレッドショルダーであった頃の戦闘マシンに徹しようとする。レッドショルダーに強い憎しみを抱いているニーバは、おのれを地上戦艦の中枢に組み込み、バトリングに挑む。地上戦艦対ATの世紀のビッグバトルが始まった。