西历2071年，线资源线线迷之机械细胞群突然开始了世界规模的人类讨伐作战计划。2074年，线资源线线经过长期抗战之后，处于劣势的人类动用了最终破坏兵器，为了歼灭敌人，甚至不惜付出牺牲自己国家庞大国土的代价。于是主要大陆被分成了数块，南极大陆也消失了，地球上的50%以上的陆地被海水所淹没。大战经过了十年后……原本在大战中受伤而退伍不再当飞行员的冬后大佐，却突然接到了特殊命令。负责教育驾驶日本海军机密研发的、汇集了所有最新设计理念的新武器的飞行员们。令人惊讶的是，这三名飞行员候补生都是十几岁的女孩子。精英军人家庭中成长的一条瑛花也就算了，看着与战争看起来扯不上边的IQ200的天才少女园宫可怜、以及看起来唯一的优点就是有精神的少女樱野音羽这两个人，冬后哑口无言……在严酷的训练中，三人之间的羁绊也越来越深了。被称为“SKY GIRLS”的少女们，背负着人类的未来和希望。现在正翱翔在这广阔的天空中！！