В конце XXI века старшеклассница Юкарико мучительно выбирает свой жизненный путь. Во время летних каникул она отправляется на экскурсию к орбитальному лифту, где происходит чудовищная катастрофа: столкновение с космическим мусором сбрасывает её в скафандре с высоты 420 километров. В отчаянном падении Юкарико оказывается спасена таинственным пилотом Зерлой. Он управляет огромным человекоподобным роботом «Валис», способным передвигаться по опорам орбитального лифта. Зерла — хранитель «Абсолютной Сферы», защитник, предотвращающий катастрофы у основания лифта. Потрясённая этим событием, Юкарико решает стать пилотом Валиса. Но путь к мечте оказывается тернистым и полным неожиданных испытаний.