Prima serie (26 episodi, 1974): Corre l'anno 2199; la Terra, attaccata dagli abitanti del pianeta ostile Gamilon al comando del Supremo Desslock, è un deserto radioattivo e l'intera popolazione terrestre è costretta a rifugiarsi nel sottosuolo. L'unica speranza per l'umanità, consiste nel raggiungere il pianeta Iskandar e recuperare il Cosmo DNA, un meccanismo in grado di eliminare la radioattività. Come mezzo di trasporto per questo viaggio viene scelta la nave da battaglia della seconda guerra mondiale Yamato, che giace incagliata in un mare ormai prosciugato. La Yamato, ribattezzata Argo, viene trasformata, quindi, in una nave spaziale e dotata di un equipaggio di 117 uomini, guidati dall'esperto capitano Avatar.
Seconda serie (26 episodi, 1978): Anno 2201; la Terra è in pace. Una nuova classe di astronavi, denominate Andromeda, sostituisce le vecchie navi e la Yamato viene mestamente destinata allo smantellamento. Ma un giorno, una voce femminile aliena avverte i terrestri dell'esistenza di una gigantesca cometa bianca che minaccia il loro pianeta. Ancora una volta, sarà la Yamato a dover difendere la Terra dalla nuova minaccia dell'Impero della Cometa.
Terza serie (25 episodi, 1981): un improvviso aumento di calore del Sole, dovuto ad un conflitto bellico (mostrato nei primi episodi della serie) ai confini del sistema solare renderà, presto, la Terrà inabitabile. L'equipaggio della Yamato, quindi, parte alla ricerca di un nuovo pianeta che possa accogliere i terrestri; la serie doveva essere di 52 episodi e far maggior presa sul pubblico statunitense dando alla Yamato una nave "sorella", l'Arizona, anch'essa affondata nella seconda guerra mondiale, ma problemi insorti tra Matsumoto ed il produttore, Nishizaki, portarono ad una conclusione affrettata. Come Gamilon era reminiscente degli Stati Uniti (oltre che del Terzo Reich), così la Federazione di Polar era ispirata al modello russo.