Ayato Kamina è un adolescente che vive nel 2012 dentro la città di Tokyo Jupiter, città chiusa in una grossa sfera energetica rallentata nello scorrere del tempo rispetto al resto del mondo che fanno in modo che gli abitanti vivano in un tempo e in una dimensione a parte. Grazie all'incontro con il maggiore Haruka Shitow del gruppo militare Terra, Ayato, uscendo dalla città chiusa, scoprirà tante verità delle quali era sempre stato tenuto all'oscuro, così come tutti gli altri abitanti di Tokyo Jupiter. Verrà a conoscenza degli invasori multi-dimensionali MU, ma soprattutto sarà in grado di (e sarà pure costretto dai militari) pilotare nelle battaglie l'enigmatico e misterioso robot Rahxephon e combattere contro le incursioni dei nemici chiamati Dolem.