ALDNOAH.ZERO第一季的故事发生在火星发现史前文明阿尔德诺亚科技约四十年后。随着火星殖民地不断发展，火星开拓民与地球之间的矛盾逐渐加深，而薇瑟帝国对这项科技的垄断主张，也让双方关系愈发紧张。
2014年，地球与火星仍处于休战状态，并着手展开和平谈判。薇瑟帝国公主艾瑟依拉姆由雨宫天配音，以亲善大使的身份访问地球，希望缓和两大星球之间的对立。然而，她在日本新芦原市参加游行时，所乘坐的车辆突然遭到恐怖分子的导弹袭击。火星帝国将这次袭击认定为地球发出的宣战信号，随即向地球各国发动攻击，沉寂多年的战争再次爆发。
地球高中生界冢伊奈帆由花江夏树配音，曾接受格斗技与人形战斗兵器训练。战火蔓延后，他与伙伴们一同加入机甲骑兵部队，投入对抗火星帝国的战斗。与此同时，公主的侍从斯雷因由小野贤章配音，也被卷入这场战争，并为了救出艾瑟依拉姆而展开行动。
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