物語は、銀河鉄道を守るためにアルフォート星団帝国との激戦を繰り広げてから1年後、新たな脅威が銀河鉄道に迫っていた。銀河鉄道の軌道上に原因不明の幻想空間が出現し、ありえない街並みや植生、さらには美しい海までもが現れ始めた。連続する異変に、銀河鉄道管理局は未曾有の恐慌に陥る。そんな中、現在では銀河鉄道が停車しなくなったヒーライズ星（別名：忘れられた時の惑星）から、かすかな救難信号が届く。それはVIP銀河超特急999号からのSOS信号だった。 管理局は直ちに、銀河鉄道空間の安全を守る鉄道警備隊、通称SDF（SPACE DEFENSE FORCE）の精鋭・シリウス小隊を救出に向かわせる。亡き父と兄の意志を継ぎSDFに入隊した主人公・有紀学は、一連の幻覚事件の解決に向け、この神秘の惑星へと旅立つ。一方、事故現場へ向かう星野鉄郎のもとには、老いた郵便配達員から差出人不明の手紙が届く。しかし手紙を受け取った鉄郎は、自分にしか文字が見えないことに気づく。神秘の幻覚事件、銀河鉄道が迂回する惑星、受取人名が消えた手紙――彼らは謎を解き、無事に帰還することができるのか？