高中三年级的筒井光是所谓的御宅族少年。 只要有游戏或动画里的二次元女生的话，感觉就能独自一人生活了……。 但，他突然被超绝3D（现实）美少女·五十岚色叶告白，并开始和她交往！ 在被奔放的色叶玩弄于股掌之间的同时，筒井逐渐爱上了她……。
真历17年，第三银河帝国正式创立。地球上占七成人口实现外星移民，而人类社会也分裂成幼军政府成立的多尔西亚军邦和扩大贸易协定的环大西洋条约组织ARUS。两大势力此消彼长，纷争不断。在此期间，崇尚和平的中立国家迪奥尔独善其身，却不免被卷入战火的命运。在平静的一天，迪奥尔星遭 到多尔西亚突袭。性情温和的少年时缟晴人（逢坂良太 配音）目睹心仪的女孩指南翔子（濑户麻沙美 配音）被炮火埋葬，悲愤之际登上了意外从校舍下方突出地面的神秘机器人Valvrave，并以雷霆万钧之势击败对手。在此之后，晴人被世人奉为偶像和英雄，但他的身体也发生奇怪突变，一度和多尔西亚的一人旅团少年艾尔艾尔弗（木村良平 配音）交换身体。 战火并未就此停止，多尔西亚的攻势仍在继续，而Valvrave的秘密还未完全揭开……
因兴趣而开始做英雄的男人，埼玉。他通过3年的特训获得了无敌的力量，成为仅凭一击就能打倒任何敌人的英雄。他和偶然成为自己弟子的杰诺斯一起，开始在英雄协会正式展开英雄活动。在怪人发生率异常上升的同时，英雄协会想到大预言家皱巴巴婆婆留下的“地球完蛋了”的灾害的可能性，并准备开始研究对策。此时，对怪人感到憧憬的饿狼出现了。
