首部结合偶像歌手、恋爱、战机变形机器人等元素的动画剧集，当时掀起一波热潮。西历1999年，一颗巨大陨石坠落在南太平洋亚塔利亚岛。经过调查之后发现，这颗“陨石”原来是一艘拥有超越地球人类科技的巨型宇宙战舰。明白告诉了地球人类，在地球以外还有其他高智慧的生物存在，而且更有可能是一些比起地球人类身高高五倍，以战争为生之巨人。于是各国政府抛开国家之间的利害关系，成立整合世界现有国家的单一人类政府，并开始重建这艘代号为ASS-1（Alien Star Ship-1）的外星太空船。

重建的10年期间，虽然决定组成地球统合宇宙军，但地球各地亦发生了很多为利害冲突而展开的激烈战争。在战争期间重建的工作仍然继续进行，直至战争结束，地球恢复平静，这艘ASS-1终于重建完成，并且改名SDF-1 马克罗斯。就在纪念马克罗斯重建完成纪念当天，马克罗斯突然失控自动发射主炮……

在一个海洋占了七成的星球，自从塞壬的出现，失去了九成的海权。为了合力抵抗塞壬，白鹰、皇家、铁血与重樱这四个阵营组成碧蓝航线阵营来阻止海洋威胁。而铁血与重樱受到塞壬的影响之下退出并且背叛碧蓝航线阵营，另组赤色中轴引发战争，人类的命运陷入了泥沼之中…。

除上述四个主要阵营外，游戏中开始实装北方联合、东煌、自由鸢尾、维希教廷、撒丁帝国的少数船只。

曾经，来自海洋的神秘敌人“塞壬”向人类发起了猛烈的进攻，“碧蓝航线”的少女们凭借着她们钢铁般的意志与敌人奋勇作战，最终击败了对手，守护了人类。然而，随着时间的流逝，碧蓝航线内部因为理念的差异逐渐产生分化，衍生出了名为“赤色中轴”大的对立阵营。

被称为“灰色的幽灵”的最强英雄企业(石川由依 配音)、每天都迷迷糊糊但关键时刻意外的顶用的拉菲(长绳麻理亚 配音)、虽然年纪不大但成熟体贴的大黄蜂(山本希望 配音)，个性好强但心地善良的哈曼(伊藤明日香 配音)，面对动荡的时局，当这些少女们再一次被推上战场，会发生怎样的故事呢?

2031年，位于翔龙市的次世代能量装置“量子反应堆”因失控而引发事故，导致世界出现剧变。突然出现的特异进化生物“B.R.A.I”覆盖大地、吞噬都市，一步步将人类逼到了灭绝的边缘。此事其后被称为“翔龙危机”。

七年后，翔龙在重建后变成绝对防卫都市“新翔龙”，成为人类对抗B.R.A.I的希望堡垒。而在危机发生时处于反应堆附近的天才科学家刘雷昂，则于定下家族契约的刘可依一同居于都市外围，并独自进行对抗B.R.A.I的研究。

在成功抵御试图攻击“新翔龙”的B.R.A.I后，刘雷昂与其余八位出身各异的战士共同组成特殊部队“潘多拉”，赌上人类存亡，向B.R.A.I发起反攻。