La storia di 13 Sentinels si svolge in epoche diverse, dagli ultimi giorni della Seconda Guerra Mondiale al lontano futuro dell'anno 2104. Ogni era è assediata dai Deimos, kaiju meccanici che sembrano viaggiare nel tempo per cancellare l'umanità sia nel passato che nel presente. L'unica speranza contro di loro sono enormi robot chiamati Sentinels che devono essere pilotati da adolescenti compatibili provenienti da tutte le epoche. Anche se i Sentinels possono viaggiare nel tempo, esiste un numero fisso di periodi temporali a cui possono accedere, e l'umanità ora fa la sua ultima resistenza nell'anno 1985, l'unica era che non è ancora stata distrutta dai Deimos.