เรื่องราวเริ่มต้นด้วยการที่ Shion Uzuki และทีมงานของเธอถูกส่งไปค้นหาและปกป้อง "KOS-MOS" หุ่นยนต์ที่ถูกพัฒนาเพื่อการปกป้องมนุษยชาติจากภัยคุกคามที่มาจากกลุ่มศัตรูที่เรียกว่า "Gnosis" ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตจากต่างดาวที่ไม่สามารถสัมผัสได้โดยมนุษย์ธรรมดา ในระหว่างการเดินทาง, พวกเขาได้พบกับการต่อต้านจากองค์กรต่างๆ ที่มีเป้าหมายในการใช้เทคโนโลยีของหุ่นยนต์และการศึกษาจากการทดลองต่างๆ ที่อาจนำไปสู่การทำลายล้างมนุษยชาติ รวมถึงการพัฒนาของสิ่งที่เรียกว่า "Uroboros" และการก่อกำเนิดของมนุษย์กลายพันธุ์ นอกจากนี้ ยังมีการกล่าวถึงการเกิดขึ้นขององค์กรที่พยายามที่จะควบคุมจักรวาลในทางปรัชญา เช่นการใช้ศาสนาและความเชื่อในการควบคุมอนาคต โดยมีการตั้งคำถามเกี่ยวกับ "เจตจำนง" (Will) และ "ความหมาย" ของชีวิตในจักรวาลนี้