"Sound of the Sky" (jap. "Sora no Woto") spielt in einer postapokalyptischen Welt, in der die Menschheit nach einem verheerenden Krieg ums Überleben kämpft. Die Handlung konzentriert sich auf die junge Kanata Sorami, die sich der Armee anschließt, um das Spielen der Trompete zu erlernen. Sie wird in die abgelegene Garnisonstadt Seize stationiert, wo sie Teil eines kleinen Trupps von Soldatinnen wird, die hauptsächlich für die Instandhaltung der Stadt und die Bewältigung alltäglicher Aufgaben zuständig sind. Die Garnison besteht aus der ruhigen und verantwortungsbewussten Sergeantin Rio Kazumiya, der energischen und oft ungeduldigen Unteroffizierin Kureha Suminoya, der zurückhaltenden und technisch begabten Noel Kannagi sowie der jüngsten und neugierigen Rekrutin Filicia Heideman, die als Kommandantin fungiert.

Die Serie verbindet episodenhafte Geschichten mit einem übergeordneten Handlungsbogen. Im Mittelpunkt stehen die alltäglichen Erlebnisse der Gruppe, die von humorvollen Momenten bis hin zu ernsteren Themen reichen. Dabei wird die Welt nach und nach erkundet, wobei Hinweise auf die Vergangenheit und den Krieg, der die Zivilisation zerstört hat, langsam enthüllt werden. Die Garnison bewacht eine alte Festung, die ein Relikt aus vergangenen Zeiten ist und eine mysteriöse Verbindung zu einer legendären "Kriegsgottheit" hat. Diese Festung und ihre Geheimnisse spielen eine zentrale Rolle in der Handlung.

Im Laufe der Serie wird die Beziehung zwischen den Charakteren vertieft, während sie sich mit Herausforderungen wie Naturkatastrophen, politischen Spannungen und persönlichen Konflikten auseinandersetzen. Kanatas Leidenschaft für die Trompete und ihre Bewunderung für eine mysteriöse Soldatin, die sie einst rettete, treiben ihre Motivation an. Gleichzeitig wird die fragile Natur der Welt und die Bedeutung von Hoffnung und Zusammenhalt thematisiert. Die Serie endet mit einer Konfrontation, die die Zukunft der Garnison und der umliegenden Region in Frage stellt, während die Charaktere ihre individuellen Entwicklungen abschließen.