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主角星野铁郎受母亲的影响，希望搭上银河铁道999，到达可以获得免费改造成机械身体权利的安达罗星云，母亲被机械伯爵所杀后，机械伯爵将她制成了标本。后来遇上了机械伯爵的养女梅蒂尔，给他车票，于是搭上列车，展开旅程，途中经过宇宙中各种不同的星星，发生各种事情。