Em um futuro distante, a maioria dos humanos deixou a Terra, e a Aliança Galáctica da Humanidade é fundada para guiar a exploração e garantir a prosperidade da humanidade. No entanto, uma ameaça significativa surge na forma de estranhas criaturas chamadas Hideauze, resultando em uma guerra interestelar para evitar a extinção da humanidade. Armado com Chamber, um robô autônomo, o tenente Ledo, de 16 anos, da Aliança Galáctica, se junta à batalha contra os monstros. Em uma infeliz reviravolta, Ledo perde o controle durante a batalha e é lançado nos confins do espaço, fazendo um pouso forçado em uma Terra inundada. No planeta azul, Gargantia - uma grande frota de navios necrófagos - encontra Chamber e o recupera do oceano, pensando que resgatou algo de valor. Confundindo suas ações com hostilidade, Ledo foge a bordo e leva uma jovem mensageira chamada Amy como refém, apenas para perceber que os residentes de Gargantia não são tão perigosos quanto ele acreditava. Diante da incerteza e incapaz de se comunicar com seus companheiros no espaço, Ledo tenta se orientar e se aclimatar a um novo estilo de vida. Mas seus dias de paz estão prestes a durar pouco, pois há mais neste planeta coberto de oceano do que aparenta.