Tetsurou Hoshino nasceu em meio à pobreza na Terra e sonha apenas com um corpo de máquina. Ele também deseja vingança contra o Conde Mecha, um vilão que recebeu um corpo robótico e agora caça humanos como esporte, após ter matado sua mãe. Como garoto sem recursos, Tetsurou não tem condições de adquirir um corpo mecânico. Entretanto, ouviu falar que no fim da Galáxia de Andrômeda existe um planeta onde esses corpos são distribuídos gratuitamente. Tudo o que ele precisa fazer é conseguir uma passagem para o Galaxy Express 999, a ferrovia cósmica.

Um dia, Tetsurou encontra Maetel, misteriosa e carismática, que lhe oferece um passe ilimitado para o Expresso sob a condição de ser sua companheira de viagem. Aceitando com entusiasmo, ele embarca junto à ela em uma jornada pelas estrelas. No início, Tetsurou é chorão, imaturo e egoísta. Contudo, as aventuras vividas ao lado de Maetel, os personagens que cruzam seu caminho e os cenários que testemunha fazem dele um homem forte e amadurecido.

A relação entre eles se aprofunda com o tempo; embora não seja explicitamente romântica, nasce um laço profundo de afeto. Embora nunca seja declarado de forma direta, há indícios de que Tetsurou é filho do Capitão Harlock: a mãe dele afirma que seu pai está vivo, porém distante por algum motivo; o inexplicável carinho do Capitão Harlock por Tetsurou; e as semelhanças físicas entre eles.