《交响诗篇AO》的故事设定在一个人类与外星生物“霍兰德”对抗的世界。主角艾鲁玛是个性格开朗且充满正义感的少年，他生活在一个看似平静的小镇。然而，平静被突然出现的神秘机体打破，艾鲁玛意外与名为“尼尔瓦修AO”的机体产生共鸣并驾驶它。在这个过程中，他结识了一群伙伴，有冷静理智的蕾贝卡、勇敢直率的米哈鲁等。他们一起探索机体背后的秘密，同时也不断与霍兰德战斗。随着剧情推进，艾鲁玛逐渐发现自己身世的惊人秘密，以及这场战争背后隐藏的巨大阴谋。他们在一次次战斗中成长，为了守护重要的人、为了世界的和平，不断突破自我，在充满未知与挑战的旅途中书写属于自己的传奇。