No ano de 2199, a raça Gamilon declara guerra aos humanos, com a intenção de tomar a Terra para si. Os lutadores na Terra fazem tudo ao seu alcance para manter o planeta estável, mas a tecnologia alienígena se mostra muito avançada, e a destruição resultante torna a superfície do planeta Terra completamente inabitável. Os abrigos subterrâneos também estão ficando fracos e, se nada mudar, os humanos serão extintos em menos de um ano. Mas quando tudo parece perdido, a Rainha Starsha do planeta Iscandar oferece uma ajuda. A chave para a vitória está no Cosmo-Cleaner D, que pode eliminar a radiação que a Terra está sofrendo. Contudo, a única maneira de obter este dispositivo salva-vidas é se alguém da Terra for para Iscandar - 148.000 anos-luz de distância - para recuperá-lo. O problema é que eles têm menos de um ano antes que o tempo acabe. O destino de toda a raça humana está nas mãos da tripulação de uma nave recuperada da Segunda Guerra Mundial, o Space Battleship Yamato.