Uchuu no Stellvia Pada tahun 2167, gelombang radiasi yang dilepaskan oleh supernova dari bintang terdekat Hydrus Beta menyebabkan kerusakan dahsyat di Bumi, menyebabkan jutaan orang tewas. Sekarang, tahun 2356. Bersatu untuk membangun kembali Bumi, umat manusia bersiap untuk gelombang kehancuran kedua supernova.

Untuk melindungi planet ini dari bahaya di masa depan, koloni luar angkasa besar yang disebut “Yayasan” telah dibangun di seluruh Tata Surya. Bertindak sebagai pusat pengetahuan dan eksplorasi, di salah satu Yayasan ini— Stellvia— Shima Katase melamar menjadi siswa persiapan yang bertentangan dengan keinginan ibunya, bercita-cita untuk melihat ruang angkasa secara langsung dengan matanya sendiri.

Di Stellvia, Katase berlatih untuk menjadi pilot dan berharap untuk dipilih dalam “Misi Besar” untuk melindungi Bumi dari gelombang kedua. Sementara dia berjuang dengan kelas pilot dan kehidupan sosialnya yang kacau, dia perlahan tumbuh menjadi seseorang yang mungkin bisa melindungi umat manusia.