宇宙の果てを目指す銀河列車「コスモトレイン」。両親を事故で失ったユイナ・カザハラは、父の残した手紙に導かれ、旅の目的地を探すためにこの列車に乗り込む。一方、自由奔放な冒険者ミラ・セリスは、惑星を巡る旅の途中で偶然同じ列車に乗り合わせる。 　最初は性格も価値観も正反対で衝突する二人。しかし、惑星ごとの不思議な文化や小さなトラブルを協力して乗り越えるうちに、互いの孤独や弱さを知り、徐々に心を通わせていく。 　やがて旅の終着駅で、二人は「家族でもない、でもかけがえのない存在」として互いを選ぶことを決意する。広大な銀河を背景に、友情から恋愛へと変わる二人の関係と、自分の居場所を見つける旅の物語。