南極冰山溶化，1萬2千年前滅亡的亞特蘭蒂亞重現於世，擁有雙翼的「墮天翅族」蘇醒了。他們將生物機械兵器「神話獸」接連送入人類的都市，捕獲人類，攝取生體能源「Purana」。
另一方面，人類決心反擊，從海底遺跡發掘岀三臺組合（hybrid）戰鬥機「Vector Machine」。這是1萬2千年前，將墮天翅族逼入滅亡絕境的傳說中的兵器。Vector Machine經過合體，「機械天使Aquarion」即將現身。
要啟動Aquarion，需要能與機體的機械生命感應和共鳴，稱為「Element」的人。這要求特別敏銳的五感和純真的靈魂，因此十五歲左右的少年少女們被選為機師，集中起來。
而後，「機械天使Aquarion」合體的時刻終於到來…
