動畫講述20世紀產業革命的大躍進之后，受到地球資源日益枯竭影響的人類，開始向宇宙尋求新的生存空間。為了適應宇宙環境，人類開始了對人體的改造。結果誕生出來的，便是主人公日立出等擁有“S級遺傳基因”的人。脫離培養液后，日立出一行人被安放在選定的養父母身邊，在經過一定時間的撫養之后，通過選拔考試進行篩選，建成了S級遺傳基因兒童培養機關——學園都市格蘭茲艾雷。為了讓“S級遺傳基因兒”成為真正的“S(ACE)”，日立出和同伴們的校園生活開始了。