人類最後の希望を背負って発進した宇宙戦艦ヤマトは、遥か16万8000 光年の彼方にあるイスカンダルへの旅を開始する。火星軌道では、木星圏に向けてワープシステムのテストを実施したものの、エンジントラブルが発生。やむなく、木星に浮遊する謎の大陸に着陸して修理を行っていたところ、ガミラスの襲撃を受ける。この危機を救ったのは、新兵器・波動砲だった。続いて、救難信号を受信して立ち寄った土星の衛星エンケラドゥスでのガミラス偵察揚陸艦との交戦を経て、冥王星に辿り着く。ここには、地球を壊滅させた遊星爆弾の発射基地が存在していた。ガミラス基地への攻撃を決意する沖田艦長（声：菅生隆之）。航空隊との連携作戦が始まるが、逆にシュルツ司令官（声：島香裕）率いるガミラス軍の秘密兵器・反射衛星砲の長距離攻撃を受けて損傷。コントロールを失ったヤマトは、冥王星の海に沈んでしまう。やむなく、航空隊による敵基地探索を続けるうちに、古代（声：小野大輔）は冥王星を彩るオーロラの中から敵機が出現することに気づく。反射衛星砲の攻撃をかいくぐり、ヤマトの反撃が始まる。