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In un futuro distante, la società terrestre ha dovuto fare i conti con una serie di disastri che hanno cambiato il volto del pianeta Terra. Nonostante ciò, gli umani sono ugualmente riusciti a sopravvivere e a spingersi nello spazio per conquistare i pianeti del Sistema Solare. Consapevoli però di come lo sviluppo della tecnologia debba andare di pari passo con la cura per il corpo, gli esseri umani hanno dato vita ad una competizione annuale che si svolge su un satellite artificiale che orbita attorno alla Terra e dove ha sede la USSA (acronimo di University Satellite Sports Academy), ovvero l’accademia sportiva del satellite universitario.
Qui, ogni anno le atlete provenienti da tutti i pianeti del Sistema Solare si sfidano per la conquista del titolo di Cosmo Beauty.
La storia di Battle Athletes in versione televisiva può essere suddivisa in tre archi temporali e segue le vicende della protagonista, Akari Kanzaki, una delle atlete che competono per conquistare il titolo di Cosmo Beauty.