銀河系宇宙パトロールは、緑の星・地球の平和を守るため、一人の隊員を日本に派遣することになった。その人物は、普段は光月みつ子として小学校の先生をしている女性。だが、ある日、地球で異変が起こると、月のエネルギーを宿した万能石「ムーンストーン」を手にし、スペースウーマンとして戦うことを余儀なくされる。この物語は、宇宙全域で指名手配されている悪役「Dr.ナババ」が地球に現れ、ムーンストーンを奪おうと企むところから始まる。彼は宇宙パトロールの隊員を誘拐する罠を仕掛けるが、スペースウーマンはその計画にかかり、捕らえられてしまう。Dr.ナババは彼女にムーンストーンの位置を聞き出そうと、残酷な手段で責め立てるが、スペースウーマンは心の中の仲間たちの声に支えられ、苦しみを乗り越える。しかし、彼女の体と心は限界に近づき、地球を守り抜けるのか…？