Події розгортаються в далекому майбутньому, де людство поширилося по всій галактиці і розвинуло передові технології, в тому числі здатність переносити свою свідомість в механічні тіла. Тецуро Хошіно, - молодий хлопець, який стає свідком вбивства своєї матері від рук робота-аристократа, що по суті є безсмертним завдяки своєму механізованому тілу. Тецуро сповнений рішучості помститися за смерть матері та досягти власного безсмертя, отримавши механічне тіло.
Щоб здійснити свою мрію, Тецуро сідає на Галактичний експрес 999, космічний потяг, який подорожує галактикою. Пункт призначення потяга - далека галактика Андромеди, де, за чутками, машинна цивілізація пропонує людям можливість безкоштовно обміняти своє тіло на механічне. Дорогою до Тецуро приєднується таємнича і вродлива жінка на ім'я Маетел, яка стає його супутницею і наставницею.