約50年前、突如として飛来した地球外生命体である異形の怪物、〈天使〉との戦いが始まった。 その侵略的外来生物との戦いにはあらゆる近代兵器が導入されたが、最も効果を発揮したのは、〈ネメシス〉という人型兵器だった。 日本のとある県、とある街〈青海ヶ丘〉。 〈天使〉との戦いが最も激しいこの街に暮らす14歳の少年、黒崎真は、同世代の人気アイドルグループ〈ヴァルキリーズ〉の新譜を買う放課の後寄り道の途中、〈天使〉との戦いに巻き込まれ生死をさまよう。 無事一命を取り留め、目を覚ました彼は、しかし、自身の体が女の子になっていることに気づいた。 現実に戸惑いを隠せない真だが、やがて〈ネメシス〉のパイロットとして〈天使〉との戦いに身を投じていくことになる。