Après la mort de sa mère par les mains du terrible Comte Mécanique, le jeune Tetsuro est devenu un délinquant qui ne rêve que de vengeance.

Aussi souhaite-t-il pouvoir embarquer à bord du Galaxy Express 999, au terminus duquel il pourra obtenir un corps mécanique et ainsi mettre en œuvre sa vengeance. Un jour, alors qu'il échappe à la police, après avoir volé un billet de train, il fait la rencontre de Maetel. La jeune femme lui offre une place à bord et lui propose de rester en sa compagnie.

Au cours de leur voyage, ils rencontreront beaucoup de personnes, dont Harlock et Queen Emeraldas. Mais Tetsuro n'a pas fini de se poser des questions à propos de l'immortalité...