《新机动战记高达W》的故事发生在A.C.纪元，人类已开始开发宇宙并建立殖民地。地球统一政府对殖民地实行高压统治，引发宇宙住民的反抗。A.C.165年，和平主义者希罗·維在各殖民地推广非暴力理念，却在A.C.175年遭暗杀，殖民地陷入混乱。随后，特务部队OZ镇压了反抗势力。A.C.195年，反对地球统一政府统治的殖民地份子发起“流星作战”，派遣五架高达前往地球，目标歼灭OZ部队。五位年轻的高达驾驶员各自背负不同的使命，与OZ展开激烈对抗，同时在战斗中逐渐揭示隐藏在背后的真相，并试图为人类带来真正的和平。