西暦2059年、移民船団“マクロス・フロンティア”は、新天地を求めて銀河を航海していた。未知なる重機甲生命体“バジュラ”から襲撃を受けるが、S.M.Sの命懸けの死闘や、シェリル・ノーム（声：遠藤綾）とランカ・リー（中島愛）という2人の歌姫の活躍で交戦は終わりを迎えた。それから数カ月後、ランカはスターへの道をかけ上がっていた。一方、シェリルは死を予感しながら、それでも高みを目指していた。パイロット志望の少年・早乙女アルト（中村悠一）は、マクロス・フロンティアで暮らしている。アルトは、ランカたちと出会う。しかし、彼女たちの歌声には、バジュラにまつわる謎が秘められていた。その謎を狙う者たちが、マクロス・フロンティアに襲いかかる