Gunbuster; genç bir kız olan Noriko Takaya’nın, ünlü bir amiral olan babasının izinden yürümesini anlatmaktadır.
Hikâye yakın gelecekte başlar, insanoğlu uzayda devasa bir canlı türü keşfetmiştir. Ancak keşfedilen bu canlı insanlar için büyük bir tehlike olmaktadır. Bu tehlikeyi ortadan kaldırmak içinse Dünya’nın çeşitli ülkelerinde pilotlar yetiştirilmektedir. Noriko da bu pilotların yetiştirildiği bir okulda okumaktadır. Dersleri gereği sürekli robotlar ile kombinasyon eğitimi almaktadır. Ne var ki pek de başarılı değildir ancak içindeki yeteneği gören koç Ohta, Kazumi ile birlikte Noriko’yu da uzaya gönderme kararı alır. Uzaya gitme fikri Noriko’nun çok hoşuna gitmiştir. Aldığı eğitimin ve babasından gelen yeteneğin faydası olacak mıdır bilinmez ama kendine inanması birçok engeli aşmasında yardımcı olacaktır.