Shinobu Nabari, une jeune fille qui possède un pouvoir d'invisibilité, est recrutée de force par l'IOSS afin de participer à la lutte contre les arpenteurs célestes, d'immenses créatures qui vivent cachées dans les plus hautes couches de l'atmosphère. Embarquée dans un chasseur ultramoderne piloté par Danke, elle découvre au fil des missions que d'autres enfants ont, comme elle, des pouvoirs surhumains. Malgré quelques frictions, ces fireballs tentent de faire front commun face à la menace grandissante des arpenteurs. Après plusieurs missions couronnées de succès, l'IOSS se retrouve confronté à une menace inédite : un arpenteur gigantesque qui se dissimule dans un nuage de tempête. Pour vaincre ce monstre capable de résister à la plupart des armements conventionnels, l'IOSS n'a d'autre choix que de déployer son dernier appareil encore en développement : le planeur hypersonique Sarissa Pristio .