西暦2009年に勃発した「第一次星間大戦」を生き延びた地球人類と異星巨人種族ゼントラーディは、種の存続を目的とした「銀河播種計画（宇宙移民計画）」を西暦2012年から実行。やがて銀河系全域へと生活圏を拡げ、各星系の先住種族との交流・共存も果たしたが、地球の新統合政府の政策に対する反感も生まれつつあった。
 

西暦2067年、銀河系各地で人々が自我を失い凶暴化する謎の奇病「ヴァールシンドローム」が発生し、これを歌の力で鎮静化するため、戦術音楽ユニット「ワルキューレ」と護衛可変戦闘機（バルキリー）部隊「Δ小隊」が活躍する。銀河辺境の惑星アル・シャハルにて、ハヤテ・インメルマンはワルキューレに憧れる少女フレイア・ヴィオンと出会い、ヴァールの暴動に巻き込またことをきっかけに、それぞれΔ小隊とワルキューレの新たな一員に加わる。
 

一方、フレイアの故郷である「ウィンダミア王国」は「空中騎士団」とヴァール発症者を操る「風の歌い手」を擁し、新統合政府に対して宣戦布告。先史科学文明プロトカルチャーが生み出した種族間の戦争が始まり、ハヤテは「空を飛ぶこと」、フレイアは「歌うこと」への覚悟を見い出す。