星之海的爱玛丽全集讲述的是用于宇宙开发的空间站“桃色珊瑚”被迷般的无人操作的机械军团破坏了。幸存下来的三位少女爱玛丽、贝利埃、雀都没有什么能力。但不明原因地，她们被强行带到了一个专门收集世大的废弃物的卫星上去。和乌卡丹一起被关在了医疗用的胶囊状物体里面。等待着救助的爱玛丽她们，却等到了拥有无数的武器的敌人的攻击。这些未知的敌人们的目的是什么？纯洁的少女们的命运会走向何方？能够得以生存的关键在于，偶然得到的一种专用宇宙服！

星之海的爱玛丽全集动画是米たにヨシトモ继2000年TVA《BRIGADOON まりんとメラン》以来7年之后的最新原创动画，他除了《勇者王GAOGAIGAR》外，还担任过《高达Seed》、《高达Seed Denstiny》和《灼眼的夏娜》中的原画工作。本次动画的人物设计及3D设计都将由《らぶデス》等Gal Game的著名画师MA@YA负责，音乐则请来了代表作为《京四郎与永远的天空》和《神无月的巫女》等作品的洼田ミナが制作。