Di masa depan yang sangat jauh, ketergantungan umat manusia pada bahan bakar fosil akan menyebabkan kehancuran total, sebuah krisis energi yang belum pernah disaksikan dunia. Dipicu oleh dendam dan ketakutan, manusia mulai beralih ke sumber energi alternatif: tenaga surya. Berbagai negara bersatu membentuk tiga faksi besar—Uni Energi Surya dan Bangsa Bebas, Uni Eropa Maju, dan Liga Reformasi Manusia. Masing-masing kubu ini memiliki generator tenaga surya yang memberi mereka energi tak terbatas.
Akibatnya, negara-negara yang dulunya bergantung pada penjualan bahan bakar fosil kini terjerumus dalam kemiskinan, memicu bertahun-tahun perang dan perselisihan internal demi menguasai energi surya. Di tengah kekacauan ini, muncul organisasi paramiliter tak dikenal yang menyebut diri mereka "Celestial Being," bertekad mengakhiri semua peperangan melalui intervensi bersenjata menggunakan Mobile Suit misterius dan berteknologi canggih yang dikenal sebagai Gundam.
Mobile Suit Gundam 00 mengikuti kisah para Gundam Meister dari Celestial Being: Setsuna F. Seiei, Lockon Stratos, Allelujah Haptism, dan Tieria Erde. Keempatnya terjun ke dalam pertempuran dahsyat antara tiga negara adidaya untuk mencapai tujuan mereka mengubah dunia.