Renton, zoon van wetenschappers, en Eureka, een meisje dat niet onder de zon kan leven, worden heel jong samen opgevoed en raken erg aan elkaar gehecht. Op een dag, wordt Eureka meegenomen. Renton, die op dat moment machteloos is, zweert haar te redden. Hij gaat in militaire dienst en wordt al snel ingedeeld bij de Onafhankelijke Jongeren Eenheid 303 van de Eerste Mobiele Strijdkrachten dankzij zijn uitzonderlijke prestaties naast zijn Nirvash, een biomechanisch pantser/besturingssysteem. Onbekend bij Renton, ligt een complot om de buitenaardse invasie die gaande is, uit te roeien. Het gaat niet alleen om hem, maar ook om Eureka.