近未来の地球――人類は「ヒュージ」と呼ばれる謎の生命体の出現で破滅の危機に瀕していた。全世界が対ヒュージという一事に団結し、科学と魔法の力＜マギ＞を結集した決戦兵器「CHARM（チャーム）」の開発に成功、その使用者となる少女たち「リリィ」を養成する機関「ガーデン」を各地に設立した。ガーデンの中でも名門と名高い百合ヶ丘女学院に補欠ながらも合格を果たした一柳梨璃は、人類存続のために戦うリリィとしての一歩を踏み出す。かつて、自身の窮地を救ってくれた白井夢結を追ってこの学園を受験した梨璃は登校初日に邂逅を果たすも、以前の夢結とはどこか違っていて……儚くも美しく戦う、少女たちの物語が花開く──。
「約束だ。俺らは二人で宇宙飛行士になるぞ。」 幼い頃に誓った、宇宙飛行士への夢。兄・南波六太と弟・日々人は、二人揃って月に立つために幾多の苦難を乗り越え、果てしない夢に一歩ずつ近づいていく。そんな兄弟の夢の「原点」とは―。弟・日々人は、憧れの宇宙飛行士ブライアン・ジェイが搭乗する月面着陸ロケットの、バックアップクルーに選ばれる。新人としては異例の大抜擢ながら実力不足を感じて悩む日々人と、先輩として導くブライアン。だが任務からの帰還時に不慮の事故でブライアンは命を落とし、日々人とブライアンの再会は二度と叶わなくなってしまう。一方で兄・六太は、自動車会社のサラリーマンとして新車種の開発に携わっていたが、現実味のない夢物語ばかり語り会社から愛想を尽かされ片田舎への出向を命じられる。そして勝手の違う職場で戸惑う六太のもとにも、ブライアンの事故の知らせが届く。宇宙飛行士として大成した弟とは対照的な今の自分に、兄としてどん底の弟にかけられる言葉など、あるのだろうか。無力感に打ちひしがれる六太だったが、ふと幼い頃の日々人とのある思い出が脳裏に蘇り―
幼い日。宇宙飛行士になると星空に約束を交わした兄弟、六太と日々人。そして、２０２５年。弟・日々人は、夢を追い、宇宙飛行士となっていた。日本人初となる、月でのミッションクルーに選ばれた日々人は世界中から注目を浴びる。一方、日本の自動車メーカーに勤める兄・六太は、上司とのケンカで頭突き、見事にクビとなり実家に強制送還…。そこへ、六太に日々人から一通のメールが届く。「二人で宇宙へ行く」。心の奥から呼び覚まされた幼い日の約束に突き動かされるように、六太は再び宇宙を目指す。星の数ほどのライバルと厳しい試験のその先に―待っとけ、宇宙！宇宙飛行士となった弟、無職の兄。約束をかなえた弟、約束を思い出す兄。約束の宙（そら）を目指す、宇宙兄弟の物語が始まる。
