"Suisei no Gargantia" spielt in einer fernen Zukunft, in der die Menschheit in verschiedene Fraktionen gespalten ist. Die Galaktische Allianz der Menschheit, eine hochtechnologisierte Zivilisation, kämpft gegen die mysteriösen Hideauze, eine außerirdische Lebensform. Der junge Soldat Ledo dient als Pilot eines humanoiden Kampfroboters namens Chamber. Nach einer verlorenen Schlacht wird Ledo durch einen Raum-Zeit-Riss in ein unbekanntes Gebiet geschleudert und landet auf der Erde, die mittlerweile fast vollständig von Wasser bedeckt ist. Die Erde wird von einer postapokalyptischen Gesellschaft bewohnt, die auf riesigen schwimmenden Städten, den sogenannten Flotten, lebt.

Ledo wird von der Flotte Gargantia gerettet, einer Gemeinschaft von Menschen, die ein einfaches Leben führen und auf Technologie angewiesen sind, die weit hinter der der Galaktischen Allianz zurückliegt. Anfangs hat Ledo Schwierigkeiten, sich an das Leben auf der Gargantia anzupassen, da seine militärische Ausbildung und seine strengen Werte im Widerspruch zu der entspannten und kooperativen Lebensweise der Flotte stehen. Mit der Zeit entwickelt er jedoch eine Beziehung zu Amy, einer jungen Mädchenbote, die ihm hilft, die Kultur und die Bräuche der Flotte zu verstehen.

Im Laufe der Serie wird Ledo mit den Herausforderungen und Konflikten der Gargantia konfrontiert, darunter Piratenangriffe und interne Machtkämpfe. Gleichzeitig erfährt er mehr über die Geschichte der Erde und die Gründe für ihren gegenwärtigen Zustand. Ledo beginnt, seine Rolle als Soldat zu hinterfragen und über die Bedeutung von Frieden und Zusammenleben nachzudenken. Seine Beziehung zu Chamber, der ihm als KI-gesteuerter Kampfroboter dient, spielt eine zentrale Rolle, da Chamber sowohl als Waffe als auch als moralischer Ratgeber fungiert.

Ein weiterer wichtiger Handlungsstrang ist die Entdeckung einer alten Technologie, die das Potenzial hat, das Gleichgewicht der Macht auf der Erde zu verändern. Diese Technologie wird von verschiedenen Gruppen begehrt, darunter die Piraten und eine geheimnisvolle Organisation namens Kugel. Ledo muss sich entscheiden, ob er diese Technologie nutzen will, um zur Galaktischen Allianz zurückzukehren, oder ob er auf der Erde bleibt und sich für den Schutz der Gargantia einsetzt.

Die Serie thematisiert Fragen nach Identität, Moral und den Konsequenzen technologischen Fortschritts. Ledo entwickelt sich von einem blinden Befehlsempfänger zu einem Individuum, das seine eigenen Entscheidungen trifft und Verantwortung für sein Handeln übernimmt. Die Beziehungen zwischen den Charakteren, insbesondere zwischen Ledo und Amy, tragen zur emotionalen Tiefe der Geschichte bei. "Suisei no Gargantia" verbindet Science-Fiction-Elemente mit einer Charakterstudie und einer Erkundung menschlicher Werte in einer sich wandelnden Welt.