Edens Zero acompanha Shiki Granbell, um humano que vive entre robôs no planeta Granbell, um mundo em forma de parque de diversões abandonado na galáxia Sakura. Um dia, ele é visitado por dois viajantes espaciais, Rebecca Bluegarden e seu acompanhante robótico Happy. Os três saem em uma aventura pelo universo em busca de Mother, a deusa suprema do Cosmos. No processo, Shiki adquire a nave interestelar Edens Zero como herança de seu avô que foi capitão da nave durante uma antiga exploração também à procura de Mother.