主角星野鐵郎受母親的影響，希望搭上銀河鐵道999，到達可以獲得免費改造成機械身體權利的安達羅星雲，母親卻被機械伯爵所殺，後來遇上謎樣的女子，給他的車票，於是搭上列車，展開旅程，途中經過宇宙中各種不同的星星，发生各種事情。