西暦２２０１年１０月、巨大な白色彗星に潜むガトランチス帝国は、進路の星々を武力で植民地化してアンドロメダ星雲から銀河系をめざしていた。ガミラスの攻撃で荒廃した地球は復興し、１年間の太陽系外周警備の任務を終えた古代進とヤマトは、第１０小惑星帯で彗星帝国先行隊の攻撃を受け逃げられてしまう。その時、ヤマトは謎の強力通信を傍受した…。

帰還した日は沖田艦長の命日で、英雄の丘に参列した古代は、新たな脅威の出現を不安に思い、繁栄に酔う地球への疑問を旧ヤマト隊員に告白する。土方に面会して、全自動化されたアンドロメダに驚いた古代は、真田も謎の宇宙通信を傍受して分析中と聞き、白色惑星の接近報告を受ける。ヤマトの改造を始めた時、司令部は自動管理方式への変更を告げた…。

地球大停電時に謎の偵察機を目撃した古代は、分析された強力通信が宇宙の危機を告げる物と知り「新たな脅威」と防衛会議に進言する。だが繁栄に酔う委員達に退けられた古代は、一連の謎の解明を、旧隊員に呼びかけ無許可でヤマト発信を決意する。しかし再度の出発に森雪は悲しんだ…。その頃、彗星帝国に救われたデスラー総統は、残存艦隊を集結させていた。

旧隊員のヤマト終結を察知した司令部参謀は解散命令をだしたが、古代に拒否されてしまう。穏便な処置を願う長官にも参謀は強硬手段を主張する。集合時間を過ぎても規律無視と未知への出発に悩んでいた島大介は、佐渡に諭され、出発寸前にヤマトの操縦桿を取った。ゲートを吹き飛ばして飛び立ったヤマトは、攻撃する戦闘衛星を撃破して宇宙に発進した…。

飛来した加藤らのコスモタイガー隊を収容して賑わうヤマト、さらに艦内には森雪も乗艦していた。退艦命令をだした古代は、宇宙服に着替える彼女に旧任務を命じた。ところがヤマト後方には土方のアンドロメダ艦が接近していた。小惑星帯をすり抜けて逃走したが、木星空域に先回りされてしまう。譲り合わない土方と古代。両艦は戦闘状態で接近した…。

彗星帝国偵察艦隊ナスカの総攻撃を受ける太陽系最外周の第１１番惑星基地。救援に向かったヤマトは、射程距離を２倍に改造した主砲攻撃で敵戦闘艦隊を撃破した。展開された敵装甲車隊との闘いで窮地に陥る空間騎兵隊を救ったコスモタイガー隊。ヤマトは隊長の斉藤始ら生存者２０数名を収容した。古代は敵機の残骸などから、新たな敵の存在を確認した…。

ヤマト艦内では、規律を無視する空間騎兵隊とヤマト隊員の対立が始まる。その時、時限レーダーに２時間前の敵艦影を捕らえ、警戒態勢に入る大和は、映像に映らない「潜宙艦」に攻撃を仕掛ける。ヤマトは機雷攻撃で敵艦を浮き出させ、主砲攻撃、戦闘機の活躍で敵を撃滅した。修理でヤマトが小惑星に着陸すると、ヤマト隊員と空間騎兵隊の喧嘩が始まった。

太陽系を脱したヤマトはテレサの通信を受けて、小ワープを敢行する。しかしその通信は彗星帝国テレザート星前衛隊ゴーランド提督の罠だった。ワープ明けしたヤマトは宇宙気流に呑まれ、異常に時間の進む空間サルガッソーに陥ってしまう。本物のテレサからの通信でヤマトは、次元の裂け目からサルガッソーの脱出に成功、敵艦隊も振り切って逃走した…。

敵戦闘艇を発見した古代は、敵資料を得るべく、加藤、山本に発進を命じた。だが山本機は敵に恨みを持つ斉藤に奪取されてしまう。なんとか敵戦闘艇を拿捕したヤマトは、敵兵を分析、訊問を開始した。自白しない敵兵を戦士と感じた古代は、敵兵を佐渡に預けた。しかし敵兵は、酒盛りした佐渡が寝た隙に戦闘艇で逃走した。古代はヤマトで追尾した…。

テレサの通信を傍受したヤマトは、大流星帯の通過を決行する。しかし流星群のバキューム鉱石に推進エネルギーを吸収されたヤマトは、現れた敵艦の攻撃をアステロイドリングで防御する。アステロイドリングを解除して、流星帯を辛くも通過したヤマトの前に、敵大艦隊が待ち伏せしていた。エネルギー不足だったが、真田は古代に波動砲発射を命じさせた…。

修理航行中のヤマトは宇宙ボタルに遭遇する。新米とアナライザーの観賞用に持ち込んだ宇宙ボタルは、金属を侵すバクテリアだった。ヤマト艦内は重力コントロール装置を侵され、無重力となった。その時、ガミラス爆撃機が出現、デスラーの映像通信が送られてきた。修理中の操作ミスで過重力化するヤマト。ガミラス戦闘空母は砲撃を開始しようとしていた…。

ヤマトを追い詰めた戦闘空母だったが、自らも「宇宙ボタル」に侵されて退散する。宇宙ボタル除去のためヤマトは、空洞小惑星内部に入る。しかしそこはデスラーの罠だった。磁力線装置でヤマトを固定、小惑星ごとデスラー砲で葬り去る直前、サーベラーからの通信で邪魔が入り、ヤマトは波動砲の反動で脱出に成功する。怒るデスラーは帝国に帰還するが…。

デスラー艦隊が突如撤退し、ヤマトは遂にテレザート星に到着した。残像基地のミサイル攻撃に対抗しながら、古代は空間騎兵隊を地表下の空洞都市へ上陸させた。そこはあたかも最終戦争で無残に崩壊した廃墟の大平原で、空間騎兵隊の連絡で古代たちも驚愕した。敵攻撃もないため、拍子抜けしていた空間騎兵隊の前にザバイバル将軍の戦車隊が迫ってきた…。

出現したザバイバル戦車隊の放火で、空間騎兵隊は窮地に陥ったが、古代らの輸送して来た多弾頭砲を組み立て始めると、空間騎兵隊は戦車を奪い取り反撃を開始していた。組みあがった多弾頭砲の砲撃はザバイバル戦車を壊滅、逃げ延びたザバイバル将軍は斉藤との格闘で絶命した。そして残存兵が守っていた鍾乳洞の奥に、古代らはテレサの宮殿を発見した…。

ザバイバルの戦車隊を壊滅させた古代らは、宮殿テレザリアムでテレサと面会した。島の到着を待って彼女は、テレザートまであと４日、地球まで４６日と迫る白色彗星ガトランチス帝国の存在を語った。宮殿に残った島は、戦争を止めようとした彼女の超能力がこの星を廃墟化させたことを知る。島はテレサをヤマト、地球へ誘ったが、闘いを好まない彼女は断った…。

発進準備が進むヤマトに、テレサのハイパワー通信が飛び込んできた。古代は意味の確認にテレサの所へ島を送る。彼女が心配な島は、ヤマトに誘う。拒んでいた彼女だったが、遂には島とヤマトにやってきた。ところが島が第一艦橋に向かうと、テレサは古代にやらなければならないことがあると戻っていった。地表にテレサの姿を確認した島は驚く。

白色彗星はテレザート星に１７万宇宙キロと迫ったが、ヤマトは障害物のためにワープできずにいた。ハイパワー通信でテレサは宇宙の平和を乱す彗星帝国に進撃の中止を要請した。しかしズォーターは自分こそ「全宇宙の法」と宣言、業を煮やしたサーベラーは進撃を命令する。祈り始めたテレサは光を発し、テレザート星がまばゆい光茫と化し大爆発を起こした…。

帰還を急ぐヤマトは２０００光年のワープを敢行した。だが大帝は、先行していたバルゼー艦隊の進撃と、彗星帝国の速度３倍進撃を命令した。敵艦隊の進撃を知った土星タイタン基地の連合艦隊総司令・土方は全艦隊にタイタンへの終結を独断で命令した。投獄されていたデスラーは、サーベラーに銃を突きつけ、タラン操縦の小型艇で白色彗星から逃走した…。

集結２日前、太陽圏に帰還したヤマトでは、第１１番惑星への立ち寄りを希望する斉藤が隊員と喧嘩を始めた。古代は探査の温情命令を出したが、すでに第１１番惑星はバルゼー艦隊に落ちていた。救助に向かったヤマトは艦底に大破を受けたが斉藤機を収容、敵兵站基地を波動砲で壊滅。ヤマトはワープで敵偵察機に激突しながら土星軌道の地球防衛艦隊に集結した。

ヤマトは地球空母艦隊を率いて、敵艦隊後方の空母機動艦隊への奇襲攻撃命令を土方総司令から受ける。土星衛星ヤペトゥスを迂回したヤマトは敵空母艦隊の発見に戦闘機隊を出撃させた。衛星フェーベの陰に敵空母艦隊を発見し、コスモタイガー隊と地球空母艦隊の雷撃機体の攻撃で、白色彗星帝国の空母艦隊は壊滅した。だが白色彗星は太陽系に侵入した。

バルゼー艦隊旗艦メダルーザの火炎直撃砲で次々と駆逐される地球艦隊。土星の輪の中に転進した土方は、火炎直撃砲で気化した噴流で乱れたバルゼー艦隊を見事に殲滅した。しかし白色彗星がヤマトの直後に突如出現。ヤマトは大破し、古代も傷つく。彗星は拡散波動砲でガス帯を失ったが、その本体の都市要塞のミサイルでアンドロメダは轟沈してしまった…。

爆発を逃れたヤマトは、木星の衛星ガニメデ基地に着陸、大補修作業を開始した。地球艦隊を失った地球では避難する市民で大混乱に陥る。艦隊を派遣し、地球に無条件降伏を命じたズォーダーは、その力を誇示するため月を都市要塞の集中砲火で粉砕した。２４時間後、地球連邦政府の降伏の通信を傍受した古代は、降伏を拒否、最後の闘いにヤマトを発進させた。

ヤマトのワープ目標の都市要塞は既に地球に接近していた。そこにガミラス攻撃機隊が出現。デスラーは瞬間物質移送機で磁力機雷を敷設、波動砲を封じた。デスラー砲発射寸前、古代は機雷ごと小ワープして、ヤマトをデスラー艦に激突させて白兵戦を挑む。ところが島は爆風にあおられて宇宙空間に投げ出されてしまう。突入した古代はデスラーに遭遇した。

デスラーと対峙した古代は、突入時に負傷した腕の痛みで気を失う。思わず駆け寄った森雪は銃を向け虚勢を張りながらも、古代を心配する。その姿を見たデスラーはヤマトへの復讐心も消え、都市要塞の弱点のヒントを雪に告げて、戦闘空母へ去っていった。白兵戦で攻撃機能を失ったヤマトだが、デスラーのヒントを元に都市要塞への攻撃に向かった。

ヤマトは海中から都市要塞下部へ魚雷攻撃、空中からはコスモタイガー隊の攻撃を開始した。浮上した都市要塞が宇宙に戻ると、ヤマトも追撃した。都市要塞下部に潜り込んだヤマトは戦闘機射出口を発見した。古代らは動力原爆破に都市要塞内部に戦闘機隊で潜入に成功した。銃撃戦で脚を負傷した真田を残し、古代と斉藤は遂に都市要塞の動力源に到達した…。

都市要塞の中から出現した全長１２キロの超巨大戦艦は、その砲撃でヤマトを沈黙させ、下部超巨大砲で地球各地を攻撃開始した。攻撃能力を失ったヤマトの生存者はわずか１８名。総員退艦を宣言した古代は、２機の救命艇を発進させると、ひとり甲板に飛び降りた。ひとり悩む古代がヤマトをミサイル化しての敵艦攻撃を思いついた時、目前に森雪が現れた…。