Seiring dengan kemajuan teknologi, manusia secara bertahap menjajah seluruh tata surya, menempati fasilitas planet dari Merkurius hingga Pluto. Hal ini menghasilkan turnamen atletik berskala besar, “Daiundoukai,” yang diikuti oleh beberapa calon atlet wanita dari seluruh tata surya. Pemenang turnamen ini dinobatkan sebagai “Cosmo Beauty,” dan mendapatkan status layaknya seorang ratu.

Ketika Kanata Akehoshi, seorang petani kentang yang ramah, masih kecil, ia menyaksikan sebuah benda yang mirip meteor jatuh dari langit dan menabrak hutan di dekatnya. Ketika dia datang untuk menyelidiki reruntuhannya, dia melihat sebuah pesawat ruang angkasa yang rusak dan seorang gadis yang tampaknya berada di dalamnya melemah karena benturan. Gadis itu memberikan dua gelang kepada Kanata, di samping permintaan agar Kanata bergabung dengan Daiundoukai dan menjadi Cosmo Beauty. Kanata menyanggupinya, namun sebelum ia sempat menanyakan nama gadis itu, gadis itu menghilang secara misterius-tanpa meninggalkan apa pun, bahkan kawah yang disebabkan oleh tabrakan. Sejak saat itu, Kanata mengabdikan dirinya untuk berlatih, dengan tujuan untuk memenuhi janjinya.

Setelah memenangkan babak kualifikasi untuk mewakili planet Bumi, Kanata pergi ke University Satellite-sebuah institusi tempat ia dan kandidat lainnya belajar untuk mempersiapkan diri mereka untuk kompetisi yang akan datang. Di sana, dia bertemu dan berteman dengan sesama kompetitornya, membantu mereka bergaul satu sama lain untuk tampil lebih baik dalam pertandingan. Ketika Kanata semakin dekat dengan gelar yang didambakan, begitu pula peluangnya untuk bertemu dengan gadis yang mengubah nasibnya-dan dia menemukan misteri yang mendasari di balik Daiundoukai di sepanjang jalan.