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El piloto Nagate Tanikaze es reconocido por el valor que mostró en la última batalla pero él está más preocupado por la desaparición de la Hoshijiro placentaria.

Con su cañón destruido, Tsumugi ataca al Gauna 549 con sus manos desnudas, mientras Nagate se interpone para salvarla de una trampa por parte del Gauna. Tras la batalla, la identidad del misterioso Gauna amistoso Tsumugi es revelada.

Con el comité de inmortales fuera de juego, Kobayashi anuncia que Sidonia se dispone a cambiar el rumbo hacia el sistema Lem, sistema hacia el cual se dirigían los colonos que dejaron Sidonia anteriormente, en el cual hay un prometedor planeta habitable, pero también numerosos Gauna que parecen tener su nido en las inmediaciones de esa estrella.

Tsumugi logra zafarse de la trampa del Gauna, pero como resultado, entra en una cólera incontrolable y deja de acatar las órdenes de su piloto. El Gauna 550 se dispone a lanzar un haz devastador de Higgs en dirección a Sidonia, pero en el último momento, Tsumugi consigue desviarlo mientras sacaba a Izana del campo de batalla. En este momento, se crea una oportunidad para los pilotos de Garde para asestar el golpe de gracia al enorme enjambre Gauna.

Después de perder su brazo derecho y la pierna izquierda en la batalla, Izana se recupera en el hospital, mientras que Tsumugi es trasladada a una cámara de regeneración especial. Entre tanto, Sidonia se prepara para adentrarse en el sistema Lem.

Mientras Nagate pasa la noche con Izana, Tsumugi consigue escabullirse por las tuberías de Sidonia hasta la casa de Izana. Mientras tanto, Yure y Numi están ocupados con el montaje de una nueva arma experimental, el emisor de rayos gravitacional.

Con el cañón de rayos gravitacional fuera de control, un equipo de 20 pilotos Garde y Tsumugi son asignados para controlar la situación, sin conocer los detalles del objetivo, ya que el proyecto era alto secreto. Por otro lado, en las instalaciones, los responsables intentan evacuar las instalaciones antes de que sea demasiado tarde.

Los pilotos de Garde y Tsumugi se dedican a reparar el casco de la nave tras el agujero que provocó el experimento del cañón gravitacional. Al llegar a casa después de ayudar con la reparación, Nagate e Izana se sorprenden al encontrar que Yuhata se ha mudado a su nueva casa. Izana se reúne con su abuela, donde Yure descubre que a su nieta le gusta Nagate.

Nagate e Izana visitan el pueblo milenario, quedando impresionados por sus flores de cerezo y construcciones, mientras que Yuhata y Tsumugi buscan la manera de espiarlos. Sin embargo, Izana descubre que realmente su abuela había ordenado a Nagate ir allí con ella, pensando que Nagate realmente no quería estar allí con ella por voluntad propia y solo acudió cumpliendo las instrucciones de Yure.

El equipo de reconocimiento de Izana trata de zafarse de los Gauna, pero todo esfuerzo es en vano y varios de los pilotos son derribados. Los pilotos supervivientes con sus Gardes dañados quedan atrapados en Lem IX rodeados de Gauna. Yuhata trata de organizar una operación de rescate, pero Kobayashi la rechaza, aunque mas tarde accede a enviar a Nagate y Tsumugi para poder probar el Tsugumori Mark III en combate real.

Izana y el jefe de escuadrón abandonan sus Gardes totalmente inservibles y se disponen a explorar la roca en la que se estrellaron en Lem IX. Sin embargo, un Gauna humanoide los localiza y los persigue sin cuartel hasta el borde de un acantilado, donde comprueban que están rodeados. Mientras, Tsumugi lucha contra Benisuzume y Nagate trata de llegar hasta los pilotos accidentados para rescatarlos, abriéndose paso entre incontables Gauna.

La placenta de Benisuzume trata de penetrar en el casco del Tsugumori para rematar a Nagate, y cuando parece que ya está todo perdido, consiguen cortar la placenta del cuerpo principal del Gauna. Mientras, desde Sidonia organizan una nueva operación de rescate para evacuar de Lem IX a todos los pilotos.