An Bord von Modul 77 der JIOR-Sphäre 01 verliert Haruto Tokishima einen Esswettbewerb gegen Shōko Sashinami wegen der Nutzung ihres Schulgeländes, während fünf Undercover-Agenten aus Dorssian ohne ihr Wissen die Sakimori High School infiltrieren. Einige Zeit später, als die Agenten die Schule nach einem Ziel auskundschaften, hat einer von ihnen eine kurze Auseinandersetzung mit Haruto über ihre unterschiedlichen Weltanschauungen. Danach infiltrieren und töten die dorssischen Agenten die Wissenschaftler in einem verdeckten Labor unter der Schule, obwohl ein verwundeter Wissenschaftler ihr Hauptziel, einen riesigen Mecha namens Valvrave 01, an die Oberfläche der Schule schleudert.

Kyūma Inuzuka, Aina Sakurai und Saki Rukino kommen am Standort des Valvrave an und finden einen bewusstlosen Haruto und L-Elf. Als die anderen dorssischen Agenten eintreffen, verrät L-Elf scheinbar seine Kameraden und hilft den Schülern bei der Flucht. Danach, als die dorssischen Streitkräfte Modul 77 besetzen, überzeugt Haruto seine Freunde, dass er irgendwie den Körper von L-Elf besessen hatte, und eroberte später den Valvrave zurück, während er es auch schaffte, mit Hilfe von Saki zu seinem eigenen Körper zurückzukehren. Als der Valvrave aktiviert und das nahe gelegene Dorssian-Schiff angreift, wird es aus dem Modul in den Weltraum geschleudert. A-drei und Q-vier verwenden dann Dorssia Ideal Mechs, um den Valvrave 01 anzugreifen, während sie glauben, dass L-Elf sie verraten hat.

Die ARUS-Truppen nehmen L-Elf fest, während er eine seltsame Wortfolge an Haruto weiterleitet. Während die ARUS-Streitkräfte zusammen mit Senator Figaro die Schüler der Sakimori-Akademie entlasten, versuchen Haruto und seine Freunde erfolglos, die Natur seiner neuen Fähigkeiten abzuleiten. Danach schickt Figaro eine Nachricht, um Haruto zu treffen, und drängt ihn, ein Symbol der Hoffnung im Krieg gegen Dorssia zu werden. Während L-elf seiner Gefangenschaft entkommt, entsendet Cain A-drei, X-eins, H-neun und Q-vier in einem weiteren Versuch, Modul 77 zurückzuerobern.

Präsident Jeffrey Anderson und der ARUS-Senat stimmen über den Erhalt der JIOR-Valvrave-Waffe ab, um ihre Kampagne gegen Dorssia zu unterstützen. Nachdem Haruto den Vertrag von L-elf abgelehnt hat, hält er Figaro nicht davon ab, mit Einheit 01 zu experimentieren - was zum Tod eines ARUS-Piloten führt. Die dorssische Flotte führt dann einen ersten Schlag gegen Modul 77 durch, der Figaro dazu veranlasst, seine Sicherheit gegenüber den Sakimori-Studenten in einer von Shōko und Akira Renbōkoji abgefangenen Übertragung zu priorisieren. Shōko wendet daraufhin drastische Mittel an, um den Studentenrat über Figaros Verrat zu informieren, und während Takahi Ninomiya die ARUS-Vertreter ablenkt, retten Shōko, Kyūma und Yūsuke Otamaya Haruto. Als Figaro versucht zu gehen, erscheint Haruto und enthüllt der ungläubigen Schülerschaft seine wahren Absichten. Figaro hat die Geduld verloren und beginnt auf die Schüler zu schießen, bis Haruto ihn mit Einheit 01 stoppt.

Mit ihrer Erpressung, die die Streitkräfte von ARUS und Dorssian in Schach hält, genießen die Sakimori-Studenten einen fehl am Platz liegenden Frieden an Bord von Modul 77, obwohl sie sich des gefährlich hohen Stromverbrauchs nicht bewusst sind. An anderer Stelle versammelt der dorssische Führer Amadeus K. Dorssia seine Streitkräfte mit einer Machtdemonstration. Beim Erkunden der Tiefen von Modul 77 macht L-elf eine Entdeckung, als das Stromnetz aufgrund des überarbeiteten Wettersystems abgeschaltet wird. Obwohl Takumi Kibukawa im Hangar von Valvrave 01 eingesperrt ist, erklärt er das Problem, dass Yūsuke die einzige andere Person ist, die es versteht. Raizō zieht dann Yūsuke auf die Höhen des Moduls, um das System zurückzusetzen, und findet schließlich den Schalter, als dieser durch den vom Kampf beschädigten Boden fällt. Das kühle Klima dämpft auch die Stimmung der Sakimori-Mädchen bis zu dem Punkt, an dem Takahi und ihre Clique beginnen, Shōko und Saki die Schuld zuzuweisen.

Trotz Harutos Versuch, sie aufzuhalten, steigt Saki in die Valvrave Four ein und zu seiner Überraschung schließt sie die Startprozedur erfolgreich ab. L-elf beobachtet heimlich Sakis Erfolg beim Steuern des Valvrave Four und schließt daraus, dass die unterirdische Anlage nicht zufällig unter Sakimori High gebaut wurde, da die Schüler einige Anforderungen erfüllen, um die Mechs zu bedienen, indem sie sie mit dem gescheiterten Versuch des ARUS-Soldaten vergleichen. Nach ein bisschen Spritztour beklagt Saki ihre Vergangenheit, was dazu führt, dass Haruto seine Wachsamkeit aufgibt und sie ihn beißt und ihr Bewusstsein ändert. Danach nutzt Haruto (Saki) Harutos WIRED-Konto, um ihre eigene Popularität als Idol zu steigern. Als sie mit Haruto und bald darauf mit Shōko konfrontiert wird, behauptet sie, dass jeder sie vergessen wird, wenn sie ihren Status als Idol nicht behauptet.