Seiring kemajuan teknologi, umat manusia secara bertahap menjajah seluruh tata surya, menempati fasilitas planet dari Merkurius hingga Pluto. Ini menghasilkan turnamen atletik berskala besar, "Daiundoukai," di mana beberapa calon atlet wanita dari seluruh tata surya bersaing. Pemenang turnamen dinobatkan sebagai "Cosmo Beauty," memperoleh status seperti ratu.
Ketika petani kentang Kanata Akehoshi masih kecil, dia menyaksikan benda mirip meteor jatuh dari langit, menabrak hutan terdekat. Ketika dia datang untuk menyelidiki reruntuhan, dia melihat sebuah pesawat luar angkasa yang rusak dan seorang gadis yang tampaknya berada di dalamnya menjadi lemah karena benturan. Gadis itu memberi Kanata dua gelang, di samping permintaan agar Kanata bergabung dengan Daiundoukai dan menjadi Cosmo Beauty. Kanata menurut, tapi sebelum dia bisa menanyakan nama gadis itu, dia menghilang secara misterius—meninggalkan apa-apa,bahkan kawah yang disebabkan oleh kecelakaan itu. Sejak itu, Kanata mengabdikan dirinya untuk pelatihan, bertujuan untuk memenuhi janjinya.
Setelah memenangkan babak kualifikasi untuk mewakili planet Bumi, Kanata pergi ke Universitas Satelit—sebuah institusi tempat dia dan kandidat lainnya belajar untuk mempersiapkan diri menghadapi kompetisi yang akan datang. Di sana, dia bertemu dan berteman dengan sesama pesaingnya, membantu mereka bergaul satu sama lain untuk tampil lebih baik dalam permainan. Saat Kanata semakin dekat dengan gelar yang didambakannya, begitu pula peluangnya untuk bertemu dengan gadis yang mengubah nasibnya—dan dia menemukan misteri yang mendasari di balik Daiundoukai di sepanjang jalan.
