Das Jahr ist 20XX, eine Ära, in der das Metaversum zu einem nahtlosen Bestandteil des Alltags geworden ist. Die Geschichte folgt Ikki Ichido, einem außergewöhnlich begabten Grundschüler der Shinkai-Akademie, der die einzigartige Fähigkeit besitzt, jede Fähigkeit, die er beobachtet, perfekt zu reproduzieren. Trotz seines Talents, in jedem Bereich Exzellenz zu erreichen, hat Ikki nie eine Leidenschaft gefunden, die sein Interesse wirklich fesselt, und wechselt stets von einer Herausforderung zur nächsten auf seiner Suche, die coolste Person der Welt zu werden. Er weist die Obsessionen anderer zurück, wie die seines Freundes Hagumi Hanamaki, der versucht, ihn für das reale Wunder der Shinkansen-Hochgeschwindigkeitszüge zu begeistern.

Während eines Besuchs am Bahnhof Omiya treffen Ikki und Hagumi auf einen redseligen älteren Schüler namens Taisei Onari, einen Mittelschüler und selbsternannten Eisenbahnfan, der begeistert das Design der E5-Serie Shinkansen lobt. Ihr Treffen wird abrupt unterbrochen, als ein riesiges, mysteriöses Monster, bekannt als Unknown, plötzlich in der realen Welt erscheint und Hagumi mit seiner massiven Hand packt. Taisei entpuppt sich als Fahrer des Shinkalion E5 Hayabusa, eines riesigen Roboters, der sich aus einem Hochgeschwindigkeitszug verwandelt und von der geheimen Evolution Railway Development Agency (ERDA) entwickelt wurde, um diese Bedrohungen zu bekämpfen. Nachdem Taisei die beiden Kinder erfolgreich gerettet hat, greift ein zweiter, aggressiverer Unknown an und verletzt Taisei kritisch.

Mit Taisei kampfunfähig und den gehackten ERDA-Systemen, die Verstärkung verhindern, steht der bewusstlose ältere Fahrer zwischen den Kindern und dem wütenden Unknown. In einem Moment der Verzweiflung übernimmt Ikki die Kontrolle über den Shinkalion E5 Hayabusa. Obwohl sein Eignungswert zunächst zu niedrig ist, um die Maschine zu aktivieren, erinnert er sich an Taiseis leise Worte, dass eine wirklich coole Person jemand ist, der freundlich ist und etwas zu beschützen hat. Indem er sein mimetisches Talent nutzt, um Taiseis Bewegungen perfekt nachzuahmen und seinen Kampfgeist zu replizieren, pilotiert Ikki erfolgreich den Shinkalion, synchronisiert seine Eignung genau auf das Niveau des verletzten Fahrers und zerstört den Feind. So wird er zum neuen, unerwarteten Piloten des E5 Hayabusa und taucht in einen verborgenen Krieg ein, der sich sowohl in der realen als auch in der virtuellen Welt abspielt.

Als Ikki diese neue Verantwortung übernimmt, wird ein mysteriöser Junge namens Atos eingeführt, der die Unknown aus den Schatten zu kontrollieren scheint und zu einer Schlüsselfigur der Intrige wird. Die Erzählung entwickelt einen bemerkenswerten Handlungsbogen, der sich auf die Beziehung zwischen Ikki und dem rätselhaften Atos konzentriert. In dem Versuch, diese Bindung zu vertiefen, die für den sich entfaltenden Konflikt entscheidend ist, beschließt Ikki, mit Atos eine Reise nach Kyoto zu unternehmen, was zu neuen Begegnungen und weiteren Komplikationen in ihrem Kampf gegen die Unknown führt. Die Geschichte folgt Ikki, während er lernt, dass wahrer Heldentum nicht um persönlichen Ruhm geht, sondern um die Verbindungen, die er knüpft, und die Menschen, die er beschützt, in einer Welt, in der die Grenzen zwischen Realität und Metaversum ständig verschwimmen.