創聖紀0011年の地球――人類は、その人口の2/3を失っていた。11年前の大異変が原因である。
南極の氷が溶解し、1万2千年前に滅びたはずのアトランディアが出現、翼をもつ"堕天翅族"が蘇った。彼らは生物機械兵器"神話獣"を次々と人類の都市に送り込み、人間を捕獲していった。生体エネルギー"プラーナ"を摂取するためである。
一方、人類は反撃を期して、海底遺跡から3機のハイブリッド戦闘機"ベクターマシン"を発掘していた。1万2千年前、堕天翅族を滅亡へ追い込んだとされる伝説の兵器である。ベクターマシンが合体することにより、 "機械天使アクエリオン"が姿を現す。アクエリオンを動かすには、マシンの機械生命と感応、共鳴できる"エレメント"と呼ばれる人間が必要だ。それには特に鋭敏な五感や純真な魂が要求されるため、10代半ばの少年少女たちがパイロットとして集められた。
そして、ついに"機械天使アクエリオン"の合体するときが来た・・・。