Nous sommes en 2049. Le sport mécanique roi est l'Immortal Grand Prix, une compétition où des robots-combattants de haute technologie s'affrontent dans des courses à plus de 600 km/h. L'IGPX est devenu si populaire qu'une ville entière «Après leur victoire dans la ligue mineure, le championnat IG-2, la Team Satomi est catapultée en ligue majeure, L'IG-1. Cette équipe de novices, menée par le talentueux Takeshi Jin, doit apprendre à renforcer son jeu d'équipe s'ils veulent remporter leur première course contre Sledge Mamma, une équipe connue pour ne pas jouer toujours fair-play.
Après qu'un tragique accident ait mis un terme à ses rêves de devenir danseuse étoile, Rin Rido trouve un semblant de réconfort dans les jeux vidéo. Cependant, contre toute attente, elle est soudainement propulsée dans un monde dans lequel se déroule une course d'une nouvelle génération : la « NEX Race », dont les véhicules peuvent atteindre des vitesses vertigineuses pouvant aller jusqu'à 500 km/h. Percevant cette opportunité comme une chance de renouveau, Rin décide de s'investir pleinement dans ce sport automobile afin d'atteindre la première place du classement.
Terre, 2082. 25 ans ont passé depuis l'invasion manquée des hordes Crogs. Eva, 15 ans, cherche à retrouver son père, le manager de course de Star-Racers Don Wei, qui l'a abandonnée il y a 10 ans et rejoint en secret son écurie sous un faux nom : Molly. Mais Don Wei a d'autres soucis : le président de la Coalition Terrienne l'a convoqué pour lui parler d'une mystérieuse compétition intergalactique, la Grande Course d'Oban, qui a lieu tous les 10 000 ans et dont les enjeux semblent dépasser largement le petit monde des Star-Racers...