Dans le prologue (se déroulant pendant la bataille d’A Baoa Qu en U.C.0079), le pilote de Zeon, Anavel Gato, revient du combat et trouve l’amiral Aiguille Delaz lui racontant la mort de Gihren Zabi et Kycilia Zabi, alors que les forces de Zeon se rendent. Malgré la défaite, les deux hommes battent en retraite et planifient le retour de Zeon. En U.C.0083, le transporteur spatial de la Fédération Albion livre deux prototypes du projet de développement Gundam (GDP), à la base de Torrington en Australie pour des tests au sol sous l’égide de l’ingénieur en électronique d’Anaheim, Nina Purpleton. En raison d’une sécurité laxiste, une taupe Zeon aide Gato à infiltrer la base et à détourner le GP02 juste après que son arme nucléaire ait été chargée au milieu de la nuit. Après avoir vu Gato activer la combinaison mobile, l’enseigne Kou Uraki prend le contrôle des Zéphyranthes et se prépare à l’affronter juste au moment où les forces de Zeon attaquent la base.

Kou, son ami Chuck Keith et les vétérans South Burning et Dick Allen suivent Gato à travers l’outback pour tenter de recapturer les Physalis. Les forces de Zeon leur tendent une embuscade et tuent Allen alors que Gato attend une navette Komusai pour l’extraction. Kou détruit la navette, mais il s’agit en fait d’une diversion - Gato s’échappe à bord d’un sous-marin qui a fourni un feu de couverture lors de l’attaque de la base de Torrington.

Quelque part en Afrique de l’Est, l’Albion part en patrouille, tandis que Monsha fait face à la colère de l’ingénieur en chef de l’Albion, Mora Bascht, pour avoir frappé l’équipage féminin du navire et tenté de saboter l’atterrissage de Kou après sa patrouille de recherche. Gato arrive à Kinbareid et remonte le moral des soldats. Pendant ce temps, Orville - la taupe de Zeon qui a aidé l’infiltration de Gato dans le premier épisode - a été démasqué et s’envole dans un Core Fighter II pour avertir Kinbareid des patrouilles de l’Albion, mais n’a pas pu trouver le complexe de la base et est abattu par une patrouille Zaku. Les forces de Zeon se mobilisent et attaquent l’Albion pour gagner du temps pour que Gato et le GP02 puissent voler en orbite à l’aide d’un lanceur lourd toujours dans la base. Les résistants de la base se rendent dès que Gato s’envole.

L’Albion arrive à Von Braun City sur la Lune pour que le GP01 soit mis à niveau vers Full Vernian (Full Burnern) pendant que l’équipage part en permission à terre. Un commentaire sarcastique de Monsha dans un bar incite Kou à errer dans la ville où il est battu par des voyous. Un homme manchot nommé Kelley Layzner le sauve et l’emmène dans un dépotoir où il vit avec son amant. Kou apprend les origines de Kelley en tant que pilote de Zeon et l’aide à réparer une armure mobile Val Walo qui a été cachée pendant des années. Il retourne sur l’Albion et commence à tester le GP01 équipé de Full Vernian. Ailleurs dans la ville, Cima fait chanter le patron d’Anaheim, Gilbert O’Sullivan, en lui offrant une colonie s’il parle d’elle à la Fédération. Elle dit également à Kelley de préparer le Val Walo à l’action.

Quelques jours après Von Braun, Burning continue d’entraîner Kou et Keith, qui l’incite plus tard à essayer de donner une chance à Nina. Keith s’attire également les foudres de Mora pour lui avoir montré la collection privée de photos de Nina. Un rendez-vous de ravitaillement par un vaisseau de la Fédération est interrompu lorsque l’Albion détecte le vaisseau amiral de la Fédération, le Birmingham, avec le Général Green Wyatt à bord - rencontrant Cima. Au milieu de la bataille qui s’ensuit, Burning récupère une mallette qui contient des dossiers pour quelque chose appelé « Opération Stardust » et en parle avec Kou. Cependant, un coup mineur sur le GM Custom de Burning pendant la bataille tourne fatal, car la combinaison mobile devient incontrôlable et explose. Uraki est promu lieutenant subalterne alors que l’équipage pleure la mort de Burning.

Gato bat en retraite après que la frappe nucléaire ait détruit les deux tiers de la flotte de la Fédération, mais se heurte à Kou. Alors que Nina s’effondre en les regardant se battre, leurs deux combinaisons mobiles subissent de lourds dégâts et les pilotes s’enfuient avant qu’ils n’explosent. Pendant ce temps, la flotte de Cima détourne deux colonies en transport et fait sauter un miroir chacune d’elles. Lorsque l’équipage d’Albion est informé de l’existence de la colonie, Nina émet l’hypothèse que les colonies vont s’écraser les unes sur les autres, l’une d’entre elles se dirigeant directement vers la Lune. Elle révèle également l’existence d’un troisième Gundam construit sous le PIB.

L’Albion arrive au vaisseau de recherche La Vie En Rose d’Anaheim Electronics pour récupérer l’étamine GP03 Dendrobium, où ils sont accueillis par la designer Lucette Auduvie et l’officier de la Fédération Nakaha Nakato. Nakato informe l’équipage que le GDP a été suspendu et qu’ils sont tous confinés à l’Albion jusqu’à nouvel ordre. Lucette montre à Kou les diagrammes du GP03 et sacrifie plus tard sa vie pour empêcher Nakato de tuer Kou alors qu’il prend le contrôle du GP03 avec l’aide de l’équipage d’Albion et quitte La Vie En Rose. Pendant ce temps, le commandement de la Fédération exprime son indifférence face au prochain largage de la colonie de Zeon sur la Lune. Les survivants de Konpeitoh se mobilisent et tentent de l’arrêter, mais tombent en panne de carburant lorsque Cima manœuvre pour rediriger la station laser de Von Braun City vers la Terre. Gato rencontre également la flotte avancée de l’Axe, où il obtient l’énorme armure mobile Neue Ziel.

Kou et Gato, maintenant dans leurs armures mobiles, s’affrontent enfin alors que l’équipage d’Albion tente d’arrêter la colonie avant qu’elle ne dépasse la limite minimale d’entrée dans le terminal. L’équipage de Cima prend Delaz en otage à bord de son vaisseau amiral, le Gwaden. À Jaburo, le général Kowen tente désespérément de convaincre le commandant suprême de l’EFSF, le général Gene Collini, de mobiliser toute la puissance de l’armée pour arrêter la colonie, mais Jamitov Hymen fait enlever Koken. Delaz découvre que la Fédération a déployé le réseau de miroirs du Système solaire II au-delà du point d’entrée du terminal et encourage Gato à mener à bien l’opération - avant que Cima ne le tue. De rage, Gato enfonce l’une des griffes de la Neue Ziel sur le pont de Gwaden.

La bataille pour arrêter la colonie bat son plein, avec la Fédération et les forces de Cima travaillant ensemble pour protéger le Système Solaire II d’une part et la flotte Delaz qui guide la colonie de l’autre tandis que la flotte avancée de l’Axe se tient en retrait.