21世纪初，日本的首都东京被外部入侵者“姆”(Mu)用半圆形的障壁与外界隔绝，身处障壁外部的人称该障壁为“东京木星”(Tokyo Jupiter，因障壁的外观酷似木星)，身处内部的人则相信“东京以外的世界已经灭亡”。数年之后，居住在东京的主角神名绫人在赶往模拟考试的试场途中，遇上了电车意外。绫人在寻找救援的途中，遇到了一名神秘少女“美嶋玲香”，并在她的引导之下，到了一座地下神殿。此时，东京上空突然出现了会“唱歌”的神秘“物体”，并与绫人产生了“共鸣”，使他在神殿倒下了。在混乱的意识之中，绫人说了一声“RahXephon”。然后，神殿内的“巨人”觉醒了……
公元2191年，地球人类于史上首次与地球外智慧生命体接触，两者之间并引发战端。对方名为“卡米拉斯”。在拥有压倒性军事力量的卡米拉斯攻击下，地球防卫舰队即将溃灭，且由于卡米拉斯冥王星基地发射的游星炸弹对地球不断轰炸，将人类逼进地下都市，大地一片枯竭，大气遭到污染，地下都市中则因能源不足、饥饿、暴动等状况将人类逼入绝境。并且覆盖地表的污染亦往地下都市侵蚀。
2198年，地球接收了来自异星人行星的“次元波动引擎”技术供应，并开启了星际航行用宇宙战舰“大和”号的建造计划。
2199年1月，经科学家估计后得出，人类距离灭绝只剩下一年的时间。冲田十三提督所率的联合国宇宙军第一舰队，在冥王星宙域开始了“メ号作战”。这场战斗中，有一艘暗号代码为“天照”(アマテラス)的宇宙船飞入太阳系。于火星等待“天照”的古代进与岛大介，将坠落宇宙船中的座舱回收，并由撤退的宇宙战舰 雾岛号 收容回到地球。
回到地球，于“天照”计划中回收的“波动核心”被装进“大和”号，成为主要能源核心。古代等人均以遴选乘员身份受到召集。虽然他们估计受到召集是因为要启动宇宙移民计划“出云计划”(イズモ計画)，但实际上发动的，却是以前往异星人行星接收污染净化系统为目的的“大和计划”(ヤマト計画)。
于地球拔锚的大和号，成功于太阳系内突破光速。带着人类最后的一线希望，踏上了这场以一年为限的33万6千光年旅程，前往大麦哲伦银河星球。
以状大的大海与小岛为舞台演绎的少女们的心灵之绊，
战斗、变身……美丽的魔法巫女幻想传说诞生!
那里是有着眩目阳光射入的海底。有着人类外表的纯洁无暇的少女与鱼儿们共同生活在一起。少女的名字叫玛琳。在海洋世界与妹妹乌琳一起生活的玛琳是憧憬着空中世界(地面上)的“海人”。某一天，海面上掉下了一枚闪耀着美丽光辉的戒指。玛琳想：“丢失了这么美丽的东西的话一定会很悲伤吧。我要还给失主。”她准备到空中世界去归还戒指，可是却遭到了妹妹乌琳的强大反对。对于海洋世界的人们来说，空人(人类)和空中世界(地面)都是相当恐怖的。
可是玛琳却坚信有着这样美丽事物的空人并不恐怖。最终决定和有着恋姐情结的乌琳一起去空中。来到了人界的玛琳和乌琳初次仰望清爽的天空，以及初次见识到在这清朗天空下正在进行中的“岛之夏祭”。
来到岛上的玛琳姐妹开始寻找戒指的主人，听到她们询问的叫声后，居住在岛上的女子高中生宫守音着急地飞奔过来。这枚戒指其实是以前她从抛弃她的恋人那里得到的，所以才会扔到海里去。夏音再度将戒指投进了大山中，玛琳与乌琳也去山里寻找戒指。可是就在这时，乌琳不小心打开了被封印的石棺。从石棺中飞出的黑烟就是让世界产生“暗”的“瑟多那”。瑟多那是为了让世界充满恶意而操纵鱼儿们的魔力，邪恶的灵魂也开始集合。
玛琳和夏音开始察觉自身隐藏的某种力量。作为“海之巫女”和“空之巫女”的她们决定挑战邪恶的瑟多那。要打倒瑟多那的话，只能提高巫女力量的源泉——心的纯洁度。可是夏音的心原来有着部分的邪恶，所以心之纯洁度怎么也无法提高，但通过与玛琳的关系，逐步取回了心灵的纯洁。玛琳也通过和夏音的接触而逐渐成长，两人之间的羁绊逐步确立……