Aoki Hagane no Arpeggio se desarrolla en un futuro en el que el aumento del nivel del mar ha dejado sumergida gran parte del mundo. Diecisiete años después de que la Fleet of Fog, una misteriosa armada de avanzados buques de guerra, tomara el control de los océanos y aplastara a las armadas del mundo, la humanidad queda aislada del transporte marítimo y obligada a vivir bajo la sombra de un poder al que no puede hacer frente. La historia sigue a Gunzou Chihaya, cuyo encuentro inesperado con el submarino I-401 y su Modelo Mental, Iona, cambia el equilibrio del conflicto. A diferencia del resto de la Fleet of Fog, Iona parece dispuesta a ponerse del lado de la humanidad, y Gunzou se une a ella a bordo del I-401 junto con una pequeña tripulación de corsarios conocida como Blue Steel.
A medida que la campaña contra la Fleet of Fog se vuelve más peligrosa, la serie se construye en torno a batallas navales tácticas, alianzas cambiantes y la confianza precaria entre los humanos y la Fleet of Fog. Aoki Hagane no Arpeggio combina ciencia ficción y acción con un enfoque en la estrategia, la dinámica entre personajes y la frágil esperanza de que un solo barco pueda desafiar a una fuerza que ya ha paralizado el poder naval en todo el mundo.