ジオン軍によって破壊されたサイド４、ムーア。その残骸が漂う『サンダーボルト宙域』では、故郷を奪われた生き残りで結成されたムーア同胞団が、宙域に巣くうジオン軍のリビング・デッド師団を排除すべく、作戦を展開していた。ムーア同胞団のパイロット、イオ・フレミングは、戦いでジオン軍のエーススナイパー、ダリル・ローレンツに乗機を撃墜されるも、脱出。敵パイロットを殺してモビルスーツを奪い、ダリルの足を嘲笑って挑発する。戦友を殺し、自身と仲間達を侮るイオに対し、ダリルは復讐を決意するのだった。

カーラ教授のリユース・Ｐ・デバイス研究に協力するダリル達。一方、イオのフルアーマー・ガンダムの脅威に対し、サンダーボルト宙域の死守を命じられていたリビング・デッド師団のバロウズ艦長は、敵ガンダムに対抗可能な実験機の投入と、その最後の部品となるパイロットの決定を決断した。パイロットに選ばれたダリルは残っていた右手の切断を強いられる。一度は施術を拒むカーラだが、本国にいる父の助命のためセクストンの説得に応じる。師団の命運はリユース・Ｐ・デバイスを搭載したサイコ・ザクと腕を失ったダリルに委ねられる。

パイロットとモビルスーツを消耗した空母ビーハイヴに補給物資と学生兵が到着する。彼らを死地に送る役目に苦悩するクローディアは薬に逃げてしまう。その姿に怒るイオ。コーネリアスは彼女を労る。一方、カーラからリユース・Ｐ・デバイスに関わった理由を打ち明けられたダリルは「生き残ろう」と勇気づける。そして、連邦軍のサンダーボルト宙域奪還の総攻撃が開始された。苛烈さを増すムーア同胞団とリビング・デッド師団の殲滅戦。サイコ・ザクで敵艦隊を圧倒したダリルは、遂にイオのフルアーマー・ガンダムと三度目の会敵を果たす。

母艦ビーハイヴを失ったコーネリアスとメカニックだが、敵旗艦ドライドフィッシュを奪取して生き残ろうと目論む。しかし、ジオン兵は自爆で対抗しようと図る。その悲劇の連鎖に追いつめられ精神を蝕まれてしまうカーラ。一方、コロニー残骸内で壮絶な死闘を繰り広げるフルアーマー・ガンダムとサイコ・ザク。相打ちになったかに見えたが、勝利したのはダリルだった。コックピットから現れたダリルの四肢のない姿に打ちのめされたイオだったが、ジオン軍の捕虜となるも、ダリルと戦い続ける宿命はまだ終わらないと不屈の闘志を燃やす。

一年戦争が終結して七ヶ月後の地球。 ジオン公国軍の残党組織は、共和国とされた本国を公国として復権するための戦いを続けていた。 戦争末期にサンダーボルト宙域でムーア同胞団の艦隊を全滅させた驚異のモビルスーツ、サイコ・ザクのパイロットだったダリルは、サイコ・ザクを失ったあと地球に降り、連邦内部の軍閥である南洋同盟を探る諜報任務に就いていた。 一方、ダリルと死闘を繰り広げたイオは、試作モビルスーツ、アトラスガンダムのパイロットに抜擢され地球に向かう。その新たな戦場は、コロニー落としの爪痕が残るオーストラリア大陸を抱く南洋だった……。

U.C.0080、南半球の冬。 アッガイ小隊を率いて、新たな任務に就くダリル。 一方、モニカ参謀が指揮する「サンダーボルト作戦」が開始され、スパルタンは南洋同盟が実効支配する海域へ進軍。偵察の揚陸艇を出撃させる。 報告を待つ間、音楽の趣味で意気投合しセッションで盛り上がるイオとビアンカ。 しかし、揚陸艇がジオン残党軍のゴッグとズゴック部隊に襲撃される。ビアンカは、ガンキャノン・アクアで出撃するが、海中戦を得意とするカウフマンのゴッグに翻弄され、アトラスガンダムのイオも、グラブロの攻勢に苦戦を強いられる。

一年戦争末期の戦いで精神と記憶の後退を起こしたカーラ。彼女の回復のため父親役を引き受けるダリルだが、病状はなかなか改善しない。 海底基地を後にしたダリル達は、諜報員との接触を図るためアッガイで出撃。南洋同盟の支配地域でダーレ部隊の迎撃に遭う。 一方、イオとビアンカは前回の戦闘でアトラスガンダムとガンキャノン・アクアを破損。修理のため待機任務を命じられる。2人の乗務するスパルタンはサンダーボルト作戦を続行してインド洋に向かうが、グフとド・ダイからなる南洋同盟国境守備隊に進軍を阻まれる。その守備隊指揮官の声にイオは愕然とするのだった。

密林に入ったアッガイ小隊は、南洋同盟のダーレ部隊に苦戦する。目的の諜報員との接触を断念するか否か、追い込まれていくダリル。 一方、南洋同盟国境守備隊は、グフとド・ダイの部隊を展開し、スパルタンの行く手を阻もうとする。自爆攻撃を仕掛けてまで、艦内への潜入を試みようとする彼らの目的とは何か？ イオは、クローディア・ペールと名乗る南洋同盟守備隊隊長の正体を確かめるため、ジム改陸戦型に乗り込み、ビアンカが操縦するコルベット・ブースターと連携。グフとド・ダイに接触しては、撃墜していく。 密林と高空で繰り広げられる、三つ巴の激戦の行方は……。