В 71‑м году Истинной Эры человечество успешно вышло в космос и начало обитать автономные галактические поселения. Планета разделена между двумя доминирующими державами: Атлантическим Римом Соединенных Штатов (АРУС) и Федерацией Военного Пакта Дорссии, обе из которых ведут конфликт на Земле и во вселенной. Среди этого конфликта третий блок — Япония вместе с Островами Океанской Республики (JIOR) — остаётся в мире, процветая экономически и оставляя нейтральной позицию между своими воюющими соседями.
История Какумэ‑Кё Вальврава разворачивается на орбитальном форпосте JIOR, где спокойная жизнь 17‑летнего Харуто Токисима разрушена, когда армейская флотилия Дорссии вторгается в нейтральную колонию. Их цель: захватить Вальвравы, могущественные, но шепотом обсуждаемые меха, скрытые в академии Харуто, Сакимори. В ходе последующего хаоса Харуто обнаруживает один из искомых Вальвраев. Ставя под угрозу своих друзей, он управляет машиной и заключает союз, который дарует её силу за счёт собственной человечности. С Л‑эльфом — неуловимым оперативником Дорссии и блестящим тактиком, в его стороне, Харуто и Вальврава разжигают восстание, чтобы освободить мир.