《新机动战记高达W 无尽的华尔兹》讲述了在A.C.195年，地球统一政府对宇宙殖民地实行高压统治，殖民地反抗势力派出了五架高达，发动了“流星作战”，旨在歼灭特务部队OZ。希罗·唯等五位高达驾驶员在战斗中逐渐意识到战争的残酷与无意义。战后，他们决定将高达送往太阳销毁，以期终结战争。然而，和平并未持久，巴顿财团利用前OZ统帅托雷斯之女玛丽梅雅作为傀儡领袖，建立军队并绑架地球外交官莉莉娜，企图发动第二次战争。希罗等人再次集结，为了保护地球与殖民地的和平，展开了新的战斗。最终，他们成功阻止了巴顿财团的阴谋，莉莉娜也得以获救，和平的希望再次燃起。