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21世紀、人類は宇宙開発を開始した。しかし、恒星を媒体として繁殖する生物群（通称：宇宙怪獣、STMC）が襲来し、人類文明は重大な脅威にさらされる。 宇宙怪獣に対抗するため、メカ兵器や宇宙戦艦の開発が続けられ、地球上のメカ訓練学校から選抜されたエリートパイロットが操縦を担当することになった。 2015年、人類史上初の宇宙怪獣との接触を経て、物語の主人公である高屋法子はメカ訓練学校に入校し、人類最強の対宇宙怪獣兵器「ガンバスター」のパイロットとなる。こうして彼女は地球を守る使命の旅路へと向かうこととなる。