Sara Werec, seorang gadis berusia sebelas tahun, memiliki kakak laki-laki bernama Ralph yang dikirim ke garis depan perang antarbintang yang berjarak 130 tahun cahaya. Sara berjanji suatu hari nanti akan bersatu kembali dengannya sebagai rekan senjata. Lima tahun kemudian, Sara menjadi siswa di Akademi Prajurit Angkasa Grapera, berlatih untuk menjadi seorang Reasoner, pilot sistem senjata canggih yang disebut “Strain.”

Ketika akademi tiba-tiba diserang oleh pasukan musuh, Sara bertempur melawan Strain yang dengan cepat mengalahkannya. Setelah melumpuhkannya, pilot tersebut mengungkapkan dirinya sebagai Ralph. Membunuh semua siswa lain dan menghancurkan sekolah, ia menghilang, meninggalkan Sara untuk mempertanyakan segala hal yang pernah ia ketahui. Soukou no Strain adalah kisah Sara saat ia kembali berlatih dengan nama baru, kini bertekad untuk menghadapi saudaranya dan memahami tindakan saudaranya.