Shion Uzuki es la jefa del proyecto KOS-MOS, consistente en un cyborg capaz de neutralizar a los Gnosis, alienígenas de origen desconocido. La gigantesca nave en la que viajan es atacada por gnosis y Shion y KOS-MOS escapan, acabando a bordo del Elsa. A lo largo del inmenso argumento se irán respondiendo las cuestiones acerca de KOS-MOS y Shion, del incidente por el cual desapareció el planeta Miltia, de la búsqueda del Zohar (fuente infinita de energía) y el origen de los Gnosis