在22世纪末，人类面临来自火星的不明外星生物“加米拉斯”的威胁。加米拉斯持续向地球发射带有强烈放射性物质的游星炸弹，导致地球人死伤无数，生存环境严重受到影响，不得不转移到地下求生。为了拯救地球，人类决定派遣大和号宇宙舰队前往火星作战。然而，大和号几乎全军覆没，只有少数幸存者返航。其中包括在火星之战中失去了哥哥的古代进（木村拓哉饰）。在这紧要关头，一个神秘的装置坠落到地球，被发现具有消除放射性物质的能力。为了寻求来自麦哲伦星云伊斯坎达尔星的高智慧生物的帮助，人类决定派遣大和号进行这次危险的远征。而加米拉斯也随之发起一波又一波的致命攻击，挑战着人类的勇气和智慧。
本片改编自松本零士的同名原著小说。