三年生のタンムは失恋した夜、雲上の穹庭(きゅうてい)から墜落した翼型アンドロイドのセイリンと偶然出会い、二人は終身保護の契約を結ぶ。面倒事を避けるのが常だったタンムは、セイリンを連れて栖梧町(せいごちょう)の日常的なキャンパス生活に溶け込ませる羽目になり、多くの仲間と知り合う一方で、穹庭の鍵を握る者ミロによる回収追跡を招くことになる。偵察ユニットのギランの来訪により、穹庭のさらなる秘密が明らかになり、タンムは消極的な性格から徐々に成長し、仲間たちと共にセイリンの地上での生活を守り、上空からの命令と束縛に立ち向かっていく。