公元2221年，地球上的人类拥有寿命长达1000年的机械身体，在近代都市梅陀宝丽斯过着富足的生活。然而贫穷的人们没有机械身体遭受虐待，对传说中可以得到机械身体的星球心存希望。不知不觉中，人们开始盼望着能乘上银河铁道999，到达这颗可以免费提供机械身体的星球。少年星野铁郎为了实现这个梦想，与母亲一同前往梅陀宝丽斯。途中以猎杀人类为乐的机械伯爵杀害了他母亲。迷之少女梅德尔救了倒在街头的铁郎，并且以一同旅行为交换条件，给了他银河铁道999的无限期车票。打败了杀母仇人后铁郎和梅德尔一同乘上银河铁道999，开始了他们的旅程。他们到达各个星球，与很多人相遇，这些人渐渐地改变了铁郎使他成长。最终，在旅程的尽头，铁郎到底得到了什么呢……