Tahun 2199, umat manusia hampir musnah akibat radiasi bom meteor alien Gamilas. Sisa populasi bersembunyi di bawah tanah, menanti ajal. Harapan terakhir muncul dari planet Iscander yang menawarkan teknologi pemulihan bumi melalui sebuah misi nekat melintasi galaksi.
Susumu Kodai, seorang perwira muda yang emosional dan penuh dendam, bergabung dalam kru kapal legendaris Yamato. Ia berjuang mengatasi trauma masa lalunya sambil belajar arti kepemimpinan di bawah komando kapten veteran yang sangat bijaksana, Juzo Okita.
Hubungan berkembang saat Yuki Mori, operator radar yang tenang, mulai meruntuhkan dinding pertahanan emosional sang protagonis. Mereka harus bekerja sama meski dibayangi ancaman konstan dari musuh yang mematikan dan tekanan waktu untuk menyelamatkan masa depan.
Persaingan ideologi muncul ketika Dessler, pemimpin Gamilas yang karismatik namun kejam, terus memburu Yamato. Konflik tidak hanya terjadi di ruang hampa yang dingin, tetapi juga di dalam kapal, menguji loyalitas kru terhadap perintah dan nurani mereka sendiri.
Misi ini bukan sekadar perjalanan panjang, melainkan ujian kemanusiaan di tengah kehancuran total. Dengan sisa waktu yang terus berdetak, setiap kru harus mengorbankan segalanya untuk menembus garis depan demi memastikan kehidupan tetap ada di planet biru.