オタクで陰キャゲーマーな高校生・カケルは、スクールカースト上位のクール系美少女・十束(とつか)ミオリから告白されて、生まれて初めての彼女ができた。しかし、彼女の正体は地球庇護団体が制作・派遣した兵装凝縮型アンドロイド(決戦兵器)であり、カケルにはそのパイロットになってほしいとミオリから頼まれる。
最初は乗り気ではなかったが、事故により閉ざされていた「人間だった頃」のミオリとの記憶を思い出したカケルは、彼女と共に戦うことを決める。
ミオリのパイロットになったことでカケルは、ミオリが命を落とした時の記憶改竄によって封じられていた記憶が戻りつつあった。そんな中で、ミオリが本当に幼いころに死んだミオリ自身なのか、ミオリに尋ねるカケル。曰く宇宙人の技術によって肉体を失ったミオリの魂を回収して体を与えた状態が今のミオリなので、正真正銘カケルの幼馴染のミオリそのもので間違いないのだという。ミオリの説明にひとまず安心したカケル。そこへ突然天野夫妻が訪れ、交流を深めに水族館へダブルデートに向かうことになった。
水族館に着くなり、女子を放って大昆虫展に駆け寄るカケルとスバル。ミオリとハバキリも女子同士仲を深めることに。同じ境遇同士、盛り上がる女子二人。そんな中でハバキリは死の原因となった敵性体の話を切り出す…しかもその個体はミオリを殺したのと同じであり、今も生きているのだという。自分を殺した相手と相対すことになったら、ちゃんと立ち向かえるのか、せっかく夫婦になれたスバルと別れることになるんじゃないかという不安に苛まれていたのだという。でも、ミオリと協力できるようになったことで少し安心できたとも語るハバキリ。そんな彼女にミオリは、ハバキリはスバルの事がめっちゃ好きなんだと、素直な感想を述べる。夫婦というから、もう関係が完全に出来上がっていると思っていたミオリは、少々意外だったのだ。ハバキリは、自分たちも、カケルとミオリも、みんな“これから”なんだと言い、ミオリも笑顔に。二人は親友になったのだった。
帰り道、燃えるような夕日を見たカケルは、ミオリが死んだ時の状況をハッキリと思い出してしまう。当時必死にミオリを守ろうと奮闘していたカケルだったが、最後は敵性体の攻撃が来るのを見たミオリに突き飛ばされて救われ、その行動の結果彼女は死んだのだった。
彼女の犠牲があって自分は生きている。ミオリに好かれようと意気込んでいたカケルにとって、この事実は自身が思っていた以上に「釣り合っていない」と感じる真実であった。
一晩明け、ショックを受け入れたカケルは、子どものころの自分に負けないくらい頑張ることをさらに固く心に誓ったとミオリに宣言。ミオリは、そんなふうに思えるカケルは十分カッコいいと感じるのだった。
一方、太陽系のどこか。ミオリやハバキリを殺した敵性体「イ・エルガ」を宇宙人の母船が発見。地球の全ての決戦兵器へ警戒指令が出され―――――!?