Kakumeiki Valvrave tiene lugar en una era en la que el 70% de la raza humana vive en el espacio debido al desarrollo de colonias o ciudades espaciales. Entre dos poderosas facciones, la Federación Militar Dorushia y los Estados Unidos del Anillo Atlántico, se sitúa una pequeña nación neutral llamada Jiooru que ha prosperado económicamente. El protagonista, Haruto Tokishima, es un estudiante de instituto que vive en Jiooru. Cuando el ejército de Dorushia invade Jiooru, Haruto encuentra el arma antropomórfica conocida como «Valvrave».