Tenkuu no Escaflowne Hitomi Kanzaki adalah seorang siswi berusia 15 tahun yang menyukai kartu tarot dan ramalan. Suatu malam, hidupnya berubah drastis ketika seorang pemuda bernama Van Fanel tiba-tiba muncul dari langit bersama seekor naga ganas. Berkat firasat Hitomi, Van berhasil mengalahkan naga itu, tetapi tiba-tiba muncul cahaya misterius yang menyelimuti mereka berdua. Saat sadar, Hitomi mendapati dirinya berada di dunia asing bernama Gaea, di mana Bumi terlihat menggantung di langit.

Di dunia baru ini, Hitomi mengetahui bahwa Van adalah pangeran Kerajaan Fanelia. Sayangnya, kerajaan tersebut segera diserang oleh Kekaisaran Zaibach yang kejam. Van mencoba melawan dengan menaiki Escaflowne, sebuah armor mekanis milik keluarganya, tetapi tetap kalah, dan Fanelia akhirnya hancur. Dalam pelariannya, Hitomi dan Van bertemu dengan Allen Schezar, seorang ksatria tampan dari Asturia yang mengejutkan Hitomi karena wajahnya mirip dengan pria yang ia kagumi di Bumi. Dengan bantuan sekutu baru mereka, Hitomi dan Van berjuang melawan pasukan Zaibach yang berusaha membangkitkan kekuatan kuno yang berbahaya.