Escapando por los pelos de un impredecible ataque alienígena sobre el planeta Hyda, que lo separa de su familia y de su amiga Sophia, el hoven Fayt Leingod llega hasta el subdesarrolado planeta Vanguard, hogar de una civilización mucho más primitiva. Es desde este mundo medieval que, con ayuda de nuevos compañeros, Fayt iniciará un viaje con el objetivo de reunirse de nuevo con Sophia y descubrir el origen del devastador ataque.

'Star Ocean: Till the End of Time' toma el relevo de 'Star Ocean: The Second Story', situándose varios siglos después pero conservando los combates en tiempo real clásicos de la franquicia, además de un completo sistema de creación de objetos y equipo o un nuevo modo batalla para dos jugadores.