En 2167, l'onde de choc électromagnétique émise par l'explosion lointaine d'une supernova ravage la Terre, mais l'humanité s'en remet et poursuit sa fuite en avant dans le progrès technologique. Notre histoire commence près de deux cents ans plus tard, en 2356.

Shima Katase a quinze ans. Elle a réussi à passer l'examen pour entrer à l'académie de la base spatiale Stellvia, qui forme la future élite de l'espace. Le jour de la rentrée approche et Shima embarque pour vivre son premier voyage dans l'espace, destination la Terre, en compagnie des autres bleus qui entrent en première année. Les hommes ont assemblé plusieurs colonies spatiales du même gabarit que Stellvia, jusqu'au confins du système solaire. Stellvia étant à proximité de la Terre, le trajet est presque devenu aussi simple qu'un vol commercial. Il faut à peine quelques heures pour s'y rendre.

Pendant le voyage, Shima se lie d'amitié avec sa voisine de siège, Arisa Glennorth, une fille pleine d'entrain, qui devient d'ailleurs sa colocataire. A l'école, leur cercle d'amis s'élargit et tout ce petit monde s'efforce de suivre les cours. Les exposés théoriques ne posent pas de problème pour Shima, plutôt appelé Shimpon par ses amis, et elle excelle même en informatique. En revanche, les leçons de pilotage sont un véritable calvaire pour elle et sa première sortie dans l'espace manque se solder par un grave accident. Son professeur de pilotage en est même à se demander comment elle a pu être reçue à l'examen.

De toute manière, tous les élèves de première année ont encore d'énormes progrès à effectuer. Ils n'arrivent pas à la cheville de leurs aînés, notamment les quatre Grands, un groupe de pilotes exceptionnels, qui sont en deuxième année. Ceux-ci s'intéressent moins à leurs études qu'aux événements historiques qu'ils sont en train de vivre. En effet, l'onde de choc venue de la supernova, qui a ravagé la Terre en 2167, n'a fait que devancer les débris projetés par l'explosion, qui doivent bientôt atteindre le système solaire. Les instances internationales se sont penchées sur le problème depuis des décennies et toutes les forces sont mobilisées pour la Grande Mission : pour monter un écran protecteur dans l'espace. Tous les élèves rêvent de participer à ce projet, qui ne doit, a priori, accueillir que des pilotes chevronnés.