Des millénaires se sont écoulées après le premier Gunbuster. Malheureusement, les aliens réapparaissent. En même temps, certains humains naissent avec des pouvoirs psychiques, les "topless", et seuls eux peuvent contrôler les nouveaux méchas, les Gunbuster, réunis dans l'Organisation la "Fraternité". Pendant cette aventure, nous suivons Nono, une jeune serveuse, qui rêve de devenir pilote de Gunbuster. Celle-ci venant remercier une pilote, Raruku, de son aide est prise dans un combat Aliens Vs Buster. Lors du combat, Nono fait preuve d'une force physique incroyable et est donc amenée à l'Organisation.