20世紀末，一種被稱為“B細胞”的物質被發現存在于生物體內，這種物質會直接侵入生物的DNA內部，使其產生異變。科學家們對這種奇妙的物質產生了極大的興趣，為此進行了多次動物實驗，并秘密地準備將B細胞用在人體上。高中生海堂佑司在不知不覺中成為了犧牲品，也因B細胞的活性化而被診為不治之癥，進入了精心安排下的冷凍睡眠。在這段時間內，由于動物體內的B細胞無法通過冷凍來抑制，使其發生了突變增殖引發了物種變化，兔子和小狗成為了巨大的蟲狀怪物 BLUE。它們在很短的時間內交配繁殖，并將人類當作了自己的食物。整個世界很快就被數量龐大的BLUE所占據，只有1千萬左右被選出的人逃到了太空殖民地“第二地球”里，而剩下的人類卻只能留在地面上被BLUE所蹂躪…

似乎人類還沒有完全絕望，太空站上的科學家通過一份過去的研究報告得知，身體里繁衍著B細胞的人類將能有效地打擊BLUE，這些珍貴的生物兵器被稱為“SLEEPER”，而回收他們就成了第二地球軍隊的頭號任務。瑪琳·安吉拉所在的機甲戰士小隊奉命回收日本地區的SLEEPER，但在冷凍庫受到了BLUE的伏擊，損失慘重，唯一安全回收的只有佑司。回到太空站的旅途一樣艱辛，本不會游泳的BLUE 通過海底管道突襲了人類的海上基地，混戰中回收小隊的成員死傷殆盡，只有瑪琳、佑司、喬伊及重傷的隊長羅伯特逃出生天。他們之后幾乎每到一處都遭到了 BLUE的襲擊，在韓國，羅伯特和喬伊相繼死在BLUE爪下，剩下瑪琳和佑司兩人結伴前往拜科努爾宇宙基地。在旅途中生死相交的兩人慢慢產生了感情，在戰場上約好不論經歷多少苦難，都一定要在宇宙再見……

告別血戰之后的拜科努爾，兩人好不容易來到第二地球，卻發現高層評議會正在進行著秘密的計劃。佑司被配給了新型的機動戰士，但他在之后的戰斗中卻變得異常冷酷，和以前判若兩人。通過反抗組織領袖的述說，瑪琳得知SLEEPER能對抗BLUE的原因，是因為其體內的B細胞在新型的機動戰士催化下急速活性化，從而能預測BLUE的行動。也就是說，隨著佑司他們駕駛新型機動戰士的時間增長，SLEEPER本身正因為B細胞的增殖而使他們正慢慢變成BLUE!知道真相的瑪琳加入了反抗組織，決心拯救她一直深愛著的佑司，當他們與評議會的軍隊交火時，另一名SLEEPER東尼突然帶著一大群BLUE自地球戰場闖入…