La storia di Ar tonelico: Melody of Elemia si svolge nel mondo di Sol Ciel, un mondo composto da due isole volanti collegate dalla Tower of Ar tonelico. Molto tempo fa la gente aveva costruito una grande civiltà guidata dalle dee, il Trio of Elemia, ma nel corso degli anni le cose sono cambiate; ci sono stati due disastri che hanno portato alla distruzione del mondo. Nel primo disastro gran parte delle terre e dei cieli furono perduti, nel secondo fu perduta la super civiltà; ora, nella terza era, un altro disastro sta cominciando. I virus nati nell'Altar of Apostles hanno iniziato a comparire, sebbene normalmente non in forma fisica; ora hanno assunto la forma di mostri e potrebbero distruggere il mondo. Negli livelli superiori della Tower of Ar tonelico sorge una città chiamata Platina, dove risiedono i Knights of Elemia; il loro compito è controllare le epidemie di virus per preservare la Tower. Uno di questi cavalieri è Lyner Barsett; il protagonista della storia, dovrà intraprendere una missione per trovare il Hymn Crystal, che può salvare la Tower of Ar tonelico e l'intero mondo.