En un futuro lejano, en el año 5012, la Tierra ha sido inesperadamente invadida por extraterrestres y sus creaciones, los Máquinas Cosechadoras, han llevado a la humanidad al borde de la extinción. Los humanos sobrevivientes han huido a la Luna como refugiados y planean usar robots para contraatacar. Sin embargo, la guerra se ha estancado debido a la proliferación infinita de las Máquinas Cosechadoras. A pesar de esto, los humanos han creado un nuevo soldado robot. Esta arma definitiva se llama Yorha. La recién enviada 2B se une a 9S, quien ya está en la misión. Durante su tarea, se enfrentan a numerosos eventos misteriosos. Esta es la historia de la lucha interminable entre los robots inanimados y la raza humana.