アメリカで開催された人型二足歩行兵器を操り戦うゲームの世界大会。 その大会に優勝した日本チームのリーダーの青年、櫻悠真（さくらゆうま）は大会直後、ホテルへの帰路の途中、凶弾に倒れ死亡する。 そして転生した彼は、人型二足歩行戦車コンバットフレーム、通称CFのパイロット、フレームライダーの候補生ユーマ・カザギリとして訓練中に敵国の潜入部隊の襲撃に巻き込まれることになった。 奇襲を受けた際に搭乗していた訓練機のコックピットで激しく頭をぶつけた拍子に、前世の櫻悠真としての記憶を思い出したユーマ・カザギリは候補生とは思えない操縦技術でCFを操り、襲撃犯を圧倒し撃破、この日から彼のフレームライダーとしての新たな日々が始まりを告げる。 かつて慣れ親しんだゲームと良く似た世界で記憶を取り戻し、ＣＦを操って、少年は母国滅亡というバッドエンドを回避する為に戦場に立つ。 大事な仲間、帰るべき母国、そして愛した少女の為、戦場を駆け抜けた先でユーマを待つのは希望か、それとも――。