A Valkyria Chronicles az 1930-as évek Európájában játszódik, ahol hatalmas háború dúl a Birodalmiak (Imperials) és a Szövetségesek (Federation) között, szám szerint ez a Második Európai Háború. A Birodalmi sereg megtámadja a Gallia határában található kicsiny falut, Bruhlt, ahol főhőseink egy része éppen tanyázik. Ennek a harcnak a következtében belekeverednek a háború szörnyűségeibe és elhatározzák, hogy mindenáron véget vetnek ennek a szörnyűségnek.

A távoli jövőben megszűnik a társadalmi kötöttségek világa, és az emberek életét a Fractale-rendszeren keresztül virtuális lények szolgálják ki. Családok szóródnak szét a világban, mindenki saját kis egyéni virtuális valóságából kommunikál a másikkal, leredukálva minden közvetlen kapcsolatot szeretteivel és barátaival. A fiatal Clain azonban egy kicsit más. Nem igazán kedveli a virtuális dolgokat, inkább a 20. század régiségei, kézzelfogható technikai kütyüi érdeklik.

A történet egyik főszereplője, Sagara Sousuke zsoldos. A Mithril nevű titkos katonai szervezet tagja, és két társával Kurtzzal és Maoval együtt különös feladatot bíznak rájuk. Egy gimnazista lányt kell megvédeniük, ugyanis valamilyen titokzatos oknál fogva a KGB el akarja rabolni. Kurtznak rögtön megtetszik a lány, Kaname Chidori, akiről egy kb. 14 éves korában készült fényképet kapnak, de a lány mostanra már 16 év körül van.

Az ultra-fejlett MI bemutatásával, ami túlmutat az emberi intelligencián, az emberek által még teljesen felfoghatatlan lények jönnek létre, számunkra még fel nem fedezett anyagokból. Lacia, egy fekete sírkő alakú készülékkel felszerelt humanoid. Egy nap a 17 éves Arato Endo találkozik a mesterséges Laciaval.