本作首次将高达系列的舞台放到了名为“宇宙纪元”的世界中，在这个时空下，人类分为在地球土生土长的“自然人”以及被称为“调整者”的基因改造人类。故事剧情的主要矛盾冲突由自然人对调整者的能力的嫉妒和憎恶派生，进而产生仇恨，最终几乎所有调整者都移民到了外太空，在由他们自己设计名为P.L.A.N.T.的巨大轨道空间殖民地内，自号为“P.L.A.N.T.”并过着田园诗般的生活。但是地球和P.L.A.N.T.之间最终还是爆发了战争。
地球分为两个主要派系：“地球联合”由大多数自然人国家组成，主要是欧亚联邦和大西洋联邦，以及一个被称为“蓝色宇宙”的自然人至上主义团体，其口号是“为了保护我们的蓝色和纯净的世界”。“地球联合”不是一个统一的联盟，各民族国家之间存在着各种内斗和不信任；第二个主要的地球国家是欧普联合首长国，一个坚定的政治中立和孤立主义国家，位于由世袭君主制统治的小太平洋岛屿上，而且其公民中包含有部分调整者。
在故事开始前，发生了两件大事，其一是被称之为“血之情人节”的悲剧。事件中，隶属于P.L.A.N.T.的一个空间殖民地“尤尼乌斯7号”被地球联合的核弹摧毁；其二是P.L.A.N.T.发起了反击，将中子干扰器深埋在地壳中，使所有的核反应、远程雷达和无线电都被干扰而不能运作，进而导致地球大部分地区没有电力和通信，并使得机动兵器需要依赖可充电电池来驱动。
P.L.A.N.T.是一个技术强国，尽管人口非常少，但是开发了许多新技术使得能够与地球方面相匹敌。而对机动兵器的开发使得他们在战争开始时占尽优势。
故事开始于中立的欧普联合所拥有的太空殖民地赫立奥波利斯，秘密开发了5台先进的机动战士，用于投入地球联合的部队，以换取他们的技术数据与中立的欧普联合军队进行共享。此外，赫立奥波利斯还为地球联合军建造了一艘独特的航母战列舰——“大天使”号作为5台机动战士的母舰。该殖民地遭到调整者军队扎夫特部队的攻击，其目的是窃取新型的机动战士。在扎夫特军入侵期间，一名欧普联合的学生，同时也是调整者的基拉·大和在看到朋友处于危险之中时，驾驶GAT-X05“突击高达”以抵挡入侵者，但在随后的战斗中，殖民地遭到严重破坏。随着赫立奥波利斯的解体，幸存者们登上了“大天使”号，开始了他们前往阿拉斯加地球联合基地的旅程。在前往阿拉斯加的旅程中，基拉驾驶突击高达击退了一系列来自扎夫特军的袭击，但在与他童年好友阿斯兰·萨拉的一次战斗中，双方差一点都被对方击杀。基拉在袭击中幸存下来，并由一名盲人牧师带到一个P.L.A.N.T.太空殖民地，在调整者家中修养。在此期间，大天使号抵达了阿拉斯加，但是扎夫特军对那里发起了全面攻击，压倒性的击退了地球联合部队。
在地球联合即将溃败的时候，基拉驾驶ZGMF-X10A“自由高达”前往阿拉斯加，这是一台搭载有高度先进的核动力和反中子干扰器的扎夫特机动战士，由P.L.A.N.T.最高评议会主席西盖尔·克莱因的调整者女儿、P.L.A.N.T.流行歌星拉克丝·克莱因授意偷走。利用自由高达，基拉结束了扎夫特和地球联合两军之间的战斗，但阿拉斯加基地随后还是被摧毁了。大天使号最终逃亡了中立国欧普联合。最终大天使号和新造舰“草薙”号离开地球进入太空，之后他们与拉克丝·克莱因领导的P.L.A.N.T.反对派和他们窃取的扎夫特军新造战舰“永恒”号（原本用于支援扎夫特军造机动战士用）汇合，共同组成“三舰同盟”以结束自然人与调整者之间战争的共同目标。在冲突中，阿斯兰得知基拉幸存下来并依照命令追捕他以夺回自由高达，与此同时获得了同样强大的原型机动战士ZGMF-X09A“正义高达”。然而，在得知作为P.L.A.N.T.最高评议会激进派领导人的父亲帕特里克·萨拉计划实施种族灭绝之后，阿斯兰抛弃了他的父亲并加入了“三舰同盟”。在最终战斗中，地球联合部队部署了装备有中子干扰器对消技术的核武器，该技术是从自由高达和正义高达动力系统的被盗数据中复制而来的。地球联合部队打算用核武器摧毁P.L.A.N.T.太空殖民地，但被扎夫特的创世纪阻止，这是一种搭载有微波激光器的超级武器，旨在对自然界进行种族灭绝。在三舰同盟的干预下创世纪最终被击毁并结束了战斗。随着和平条约的签署，战争最终结束。
真历71年，总人口的70%均居住在宇宙，此时代的世界并存着两大势力——由军事同盟发展而来的多尔西亚军事盟约联邦，与因贸易协定而扩大的环大西洋合众国(ARUS)。故事主角时缟遥人所在的中立小国吉奥尔也遭到了多尔西亚军的侵略。正当他和咲森学园的一众同学，都认定只能默默等待败亡之时，遥人与埋藏在地底的神秘人型兵器“Valvrave”相遇。一场影响世界的革命，亦随着这部夺去年轻生命的机体开始酝酿……
机体解说
由“机关”组织所开发的人型兵器。在中立国吉奥尔的“Module77”内进行开发工作，I号机藏于咲森学园的泳池的地下，而III号至VI号机则藏于更深的地下作保管。未认证启动前的Valvrave是白色机壳，认证后机壳像是染色似地由白变黑。
系统第一次启动时，驾驶舱内位于中央的屏幕会出现一问题，询问驾驶员“是否舍弃人类之身?(ニンゲンヤメマスカ?)”
200年后，系统的启动问题改为“是否相信人类?”，估计应是Module77夺还战结束后改变。
在系统第一次启动时只有1号机的中央屏幕会有一女性的图像伴随问题出现(即Pino)，估计因为只有1号机是利用Pino作动力能源。
选择“是”后，屏幕会显示出一段的免责协议，但内容有一半是无视驾驶员的人权，内容如下：
登录注册(机体型号)时(以下以本机自称)，若未完成操控机体的全部课程，则无法保证非合格者的人身安全。
登录本机的行为将被视为驾驶员的个人判断。若发生预计之外的身体变化问题，机关对此不负任何责任。
本机的登录认证完成后，驾驶员无权拒绝机关发出的任何命令。
本机的操作数据，以及驾驶员的生体数据，须全部提交至机关。
原则上，完成登录认证的驾驶员的生死予夺权利将归机关所有。
上述免责协议显示后，驾驶员的生体数据会被解析，然后系统会进行合资格者(魔使，咲森学园的学生则是登机后被注射药物成为魔使)的判别，如非合资格者(普通人类)则会被系统抹杀。
Valvrave的共通基本装备：头部机关炮(バリアブル・バルカン)、手部光束护盾炮(ハンド・レイ)、可折式镰刀(フォルド・シックル)。
世界观、历史
真历(真暦(しんれき))
本作中的纪年方式。第二次月球战争结束，宁静海协定签署，并且月球成为中立地带之后开始采用。基于戴森球技术的大发展，地球上超过7成的人口已经移民宇宙。
第三银河帝国历(第三銀河帝国暦(だいさんぎんがていこくれき))
本作中的纪年方式。故事开始的二百年后时使用的年号，最少存在了214年。
真历71年即是第三银河帝国历元年。
戴森球(ダイソンスフィア)
遥人等人居住的宇宙殖民地。模仿小型的戴森球，中央有一个漂浮的人工太阳，并在人工太阳周边设置一些块状的生活空间。
新几内亚条约(ニューギニア条約)
第3话和第12话中提到的国际公约，在新几内亚纷争后缔结。内容涉及对俘虏的审讯和禁止使用毒气。
新几内亚纷争(ニューギニア紛争)
真历69年发生的武装冲突，多尔西亚与ARUS均有参与。第23话中阿德莱伊提到新几内亚纷争中艾尔埃尔夫曾伪装成ARUS的伤员潜入ARUS的部队。第3话提到艾尔埃尔夫曾一人将ARUS的一支5000人的旅团打得寸步难行而被ARUS称为“单人旅团”。
红色星期四(赤い木曜日(あかいもくようび))
多尔西亚发生的军事政变惨剧，由多尔西亚现任总统阿玛迪斯领军推翻王室近千年的统治，建立总统制。
事件中亦涉及魔使的参与。
第1期
居住在现代东京的中学二年级生“时夫”。就在某日，他被 24 世纪的时空管理局任命为队员，并从中得知个惊人事实!
事实上，教科书上所写的历史其实都是骗人的，而教科上没有写的真正历史简称为“真历史”依然沉睡着!
因此，他与搭档可莲，为了揭开隐藏在“教科书所写的历史”背后的“真历史”，前往各个历史所在的时空进行冒险。
第2期
勤务于24世纪的教科书出版社“历史天国社”的毕玛乔、兹夫亚基、铃木三人其实是阻碍时空管理局(JKK)进行历史调查的坏蛋组织“恶党”。
在与时夫和可莲等JKK队员的历史攻防战结束后经历说长也不长说短也不短的停职休假(事实上是无薪假)而毫无收入的恶党，在某日接到上司首领所下达的新指令!那就是....‘将历史伟人们所持有的宝玉“帝纳钻石”搜集起来!’
另外，在上司的无理要求下的悲惨社员。遵照指令前往各时代的恶党。以目标的伟人们为对手下想尽各种策略夺取其拥有的帝纳钻石。
坏蛋三人组的超时空逆袭任务现在再次开始!!