השנה היא שנת 2307 A.D. תאי דלק על פני כדור הארץ נגמרו לגמריי ובני האדם מתחילים לעבוד עם האנגריה האפשרית הבאה ברשימה- אנרגיה סולרית. באותו הזמן, 3 מעליות חלל עם מערכות כוח סולריות נבנות, כל אחת תחת פיקוח האיחוד לאנרגיה סולרית והאו"ם, האיחוד הליגה לאנושות המתוקנת והאיחוד האירופאי המתקדם. אנרגיה אנסופית זאת יכולה לשמש רק את שלושת האירגונים ואת בני בריתם, ולכן נוצר סיכסוך וכעס בין אלו שזקוקים לאנרגיה ודלק אך אינם יכולים לקהל אותם. ארגון צבאי מסתורי שידוע כסלסטיאל בינגס (Celestial Beings) עולה לפתור בעיה זו, הוא נחוש לסיים את המלחמה בעזרת המובייל סוטס (Mobile Suits) ששמם גאנדאם (Gundam). מובייל סוטס גאנדאם 00 עוקב אחר ארבעת הגאנדאם מייסטרס (Gundam Meisters), סטסונה אף סאייאי (Setsuna F. Seiei), לוקון סטראטוס (Lockon Stratos), אללוג'ה אפטיסם (Hallelujah Haptism), וטייארה ארדה (Tieria Erde) לצד הסלסטיאל ביינגס. גיבור העלילה, סטסונה אף סאייאי, הוא נער בן 16, סגור ושקט שגדל ברפובליקה הקרדיסטאנית (Kurdish Republic) ומשמש כגאנדאם מייסטר כשנתיים.