立山国际高中的白羽由希奈，在三人面谈后追赶暴风雨般离开的母亲·洋海为了送还遗忘的智能手机，朋友荻布美夏也一起到母亲的工作场所黑部研究所去。在大厅里顺利的把智能手机交给了母亲，相识的研究人员、荒俣稔等人说着的话的时候突然火球飞来了，产生的冲击波将研究所的窗户玻璃震碎了。在警报鸣响的研究所地基内，身份不明的侵略者同警备员们展开战斗，打算到地下避难的由希奈的目光停留在了实验室里方块发出的奇怪的光上。

Cube出现的神之青年青马剑之介时贞，称呼由希奈为“公主”，并将她从侵略者手中救下，但被赶来的警备员们弄昏倒。与此同时，从富山湾出现了新的大型机甲。并且在日本以外也有三台出现，各国进入战斗状态……。身体被囚禁的剑之介，在洋海等人的一瞬间空隙逃脱。找到了在偷看的由希奈，突然抓住了手跑起来。还没掌握情况的由希奈面前Cube突然出现了。

就这样原因不明的由希奈和剑之介一起驾驶Artifact进入战斗了。从海中出现的大型战机“黄色巨蟹”即将要被击破的时候，被一步之差跑掉了，剑之介很是懊恨，富山城没有了城主和由希奈的水手服，以及只能手机面前，自己不能理解所处的情况……。剑之介再一次被捕，由希奈也在研究所进行身体检查。另一方面，黄色巨蟹一起出现的一部分小型战机“仙人掌”，逃往了山岳地带。

知道自己已经沉睡了好久，武士现在也不是主要的，剑之介失去了生存的意义。但是在由希奈的叔父药师和尚的邀请下，安身于和尚的家与由希奈和小春生活。电器产品和饮食、衣服等看得见的摸得到的吃的东西都很新鲜。一一过度吃惊反应的剑之介使由希奈感到困扰。那样子微笑看着的药师和尚，为了剑之介使用的日用品的采购和早点习惯现代生活，因此提出了由希奈去购物中心买东西。

在剑之介和由希奈的神经系中，植入了由纳米装置所构筑的与剑之介的“黑骸”战机相连的分子电路。现代科学技术是很难移出的，唯一能操作黑色残骸只有剑之介和由希奈，进入了联合国的指挥下从事。也算得上是从属于联合国的军属了，而且从属于同一部队还有同班同学索菲·诺艾尔，被禁止去学校的日子到此为止。平稳的日子终于回来了，想到这里的由希奈，等到的是久违的学校转校生，剑之介的身影。

确认了卫星轨道上降落了三个大型机体的格雷厄姆少校开始向黑部研究所的飞行员发出紧急出动。剑之介，由希奈，索菲三人也从学校紧急赶赴现场。最早到达富山市机场的现场的是剑之介和由希奈，机甲的战斗开始了。脚边的市民们按照自卫队的诱导下开始避难。一手拿着智能手机逆着波浪般的人流前进的由希奈的同班同学赤城凉斗和茅原纯大出现在其中。

大型战机“黄色巨蟹”里出现的人形驾驶员，自爆姓名日堂后便引爆自杀了。急中生智中黑骸抑制受到最小限度的伤害，那情形在网络上实况播放，瞬间被扩散在世界各国而引起了巨大的浪潮。外星人驾驶员的事特别让由希奈受到打击，并因此拒绝战斗。由希奈情绪消沈着上学，从卡尔洛斯那里得知赤城和茅原前几天去看了战斗就没有回来。

突然收到来自侵略者的信息。他们自称“艾菲德尔克”，要求归还黑骸。虽然联合国总部对应的意见虽然很坏，但还是选择维持现状。黑部研究所也在被授予了黑骸的使用权。在这种情况下的由希奈因不愿意被周围期待去战斗的缘故而离家出走。由希奈打算寻找剑之介，但是她重新发现自己什么事都不知道。

根据研究鬼问题的父亲·岳人的笔记上写着“鹫羽之城在山腰之中”这个线索，由希奈去了黑鹫谷，山中遭遇了“仙人掌”。过于惊讶滑倒摔晕了。剑之介不知道状况，并且赤城和茅原也在寻找由希奈……。

大型战机“长臂”的驾驶员弗斯纳尼被黑部研究所押送，并被进行了精密的检查。在联合国外星生命研究人员的审问下也如实的回答，在450年前到访时建造的“枢”因事故而被摧毁，并且现在正寻找“枢”的碎片“枢石”。真相藏在黑暗中。

弗斯纳尼打倒警备兵逃脱了，遥控启动了本应该倒下的长臂。格雷厄姆少校为了应对突然动起来了敌人，发起GAUS和黑骸出击命令和搜索弗斯纳尼的指示。为了前往机库出击的由希奈，眼前突然出现了弗斯纳尼并被抓住了……。剑之介知道了由希奈遇到危险，收到刀去往帮助由希奈的方向了。

剑之介等人明天开始放暑假，不过，他们没有迎来暂时的平静……。由希奈和剑之介在暑假期间，等待他们的是黑部研究所同索菲等守备队成员的地狱训练。在湖面上托姆教官正呼吁着，在这里已经有一个人的身影，他正以GAUS驾驶员为目标。

暑假结束后，由希奈的教室里进行了文化祭的企划会议。在平凡的企划中，茅原的“艾菲德尔克知识讲座！”企划引人注目。文化节的准备不停地前进着，终于文化祭的当日。在世人的注目下，公开讨论会开始了……。

穆艾塔再次向剑之介挥起刀，被突然出现的神秘男子阻止了刀刃。两人交战中索菲等人将剑之介抬到外面去了，通过直升机送往黑部研究所，所以为了追逐艾菲德尔克的母舰投下了大型战机。

在立山町内的战斗，离开城镇的人们急剧增加。研究所职员也不例外，很多职员在立山国际高中的孩子们也转校了。在好友们的离去的教室之中，卡尔洛斯却无法说出转校。

黑部研究所，运用单人乘坐用的GAUS仿真测试的神美和塞巴斯汀。两者都得到了优秀的成绩，另一方面，结果是代替了索菲。气氛与平时不同的索菲让剑之介引起了注意。还知道了她的父母逼迫她回国的事。

由于米拉萨和穆艾塔潜入，格雷厄姆下达了全面搜索调查黑部川下游的指示。相信着穆艾塔的雪公主身份的剑之介和由希奈一起在黑骸里寻找着，同时从艾菲德尔克的母舰上降下了战机。预测落下的地点是运输GAUS零件中的美国空军运输机附近。

剑之介和由希奈，收到了洋海从开始的三个月的工资。最初剑之介认为并没有侍奉研究所而拒绝了，但肚子的饥饿是无法改变的事而接受了。因这意想不到的收入而高兴的由希奈，小春和和尚，以及剑之介决定去温泉旅行。并且美夏也被吸引过来并在学校里说叫，不知为什么的话音变大得转学的同学们也被卷进来…。

被带到了黑部研究所的穆艾塔，检测DNA与由希奈完全一致的事得到了证明。大家确信的由希奈被错误的当作穆艾塔带走。洋海为夺回由希奈而奔走……。

由希奈被米拉萨追击而在艾菲德尔克的母舰内逃窜了。为了夺回由希奈，剑之介是穆艾塔一起乘坐黑骸将进入母舰做为目标。而且这个时候索菲面前出现了“鬼”，开始讲述关于艾菲德尔克的的目。

回到地球的由希奈和剑之介，穆艾塔。还未来得及高兴艾菲德尔克的母舰朝向地球开始慢慢降落，此时研究所的事态进一步陷入紧张。

艾菲德尔克的立场将黑部研究所封锁。回到家的由希奈等人，再次从泽鲁那里得知了他自己的事，艾菲德尔克的事，以及由希奈的父亲・岳人的事。

立山国际高中上学的学生大大减少了，剑之介和由希奈带着穆艾塔出现在这里。她的登场使美夏和赤城等人吃了一惊。另一方面，卡尔洛斯在以前一起去温泉的时候引起了话题的电影剧本终于完成了。

想知道真相的穆艾塔，决心向曾经的同伴刀剑相向。但是那个时候，“枢石”从艾菲德尔克的母舰顺着上发出的光开始上升。全体知道决战接近。各自的战斗终于开始了。

艾菲德尔克对抗势力的存在使剑之介和泽鲁难掩惊讶。另一方面，立山国际高中里，同学们都等待着由希奈的归来。

通过艾菲德尔克的战斗，各自都找到了目标前进。然后剑之介也如此，找到自己前进的道路，并踏出步伐。