Nel 1945, la Seconda Guerra Mondiale si concluse bruscamente quando una razza aliena apparve sulla Terra e iniziò a sterminare la popolazione umana. Questa forza aliena, nota come "Phantom Beasts", aveva di fatto preso il controllo di più della metà della Terra. L'anno è il 1999 — 54 anni dopo, l'umanità è ancora in lotta per sopravvivere contro le forze aliene. Le forze terrestri ora impiegano avanzati mecha chiamati Humanoid Walking Tanks (HWTs) per combattere gli invasori, ma durante tutto l'arco della crisi, troppi piloti sono stati uccisi in azione. Per garantire il futuro della razza umana, il governo giapponese impose una leva studentesca che reclutava studenti delle scuole superiori per diventare piloti degli HWT. Gunparade March segue le vicende del 5121th Platoon, che è costituito principalmente da studenti delle scuole superiori reclutati e dalla loro lotta per sconfiggere i Phantom Beasts e, nello stesso tempo, condurre una vita sociale normale.