"Eureka Seven" ist eine 50-teilige Anime-Serie, die in einer futuristischen Welt spielt, in der Menschen mit mysteriösen Lebensformen, den sogenannten Coralians, koexistieren. Die Handlung dreht sich um den 14-jährigen Renton Thurston, der in der Kleinstadt Bellforest lebt und ein eher eintöniges Leben führt. Sein Vater, ein berühmter Wissenschaftler, ist verschwunden, und Renton träumt davon, Abenteuer zu erleben und seinem Alltag zu entfliehen. Seine Leidenschaft gilt dem "Refboarding", einer Sportart, bei der man auf schwebenden Boards durch die Luft gleitet.

Eines Tages stürzt ein riesiges roboterähnliches Gerät, ein sogenannter LFO, in Rentons Haus. Der LFO wird von einem Mädchen namens Eureka gesteuert, das Mitglied der Rebellengruppe Gekkostate ist. Fasziniert von Eureka und der Aussicht auf ein aufregendes Leben schließt sich Renton der Gekkostate an, einer Gruppe von Freigeistern, die gegen die Regierung und die militaristische Organisation Dewey Novak kämpfen. Die Gekkostate wird von Holland, einem charismatischen und oft rücksichtslosen Anführer, geleitet.

Im Laufe der Serie entwickelt sich eine enge Beziehung zwischen Renton und Eureka, die jedoch durch ihre unterschiedlichen Hintergründe und die Geheimnisse, die Eureka umgeben, erschwert wird. Eureka ist keine gewöhnliche Menschin, sondern eine "Humanoid Coralian", eine hybride Lebensform, die eine Schlüsselrolle im Konflikt zwischen den Menschen und den Coralians spielt. Die Coralians, die in einer anderen Dimension leben, versuchen, mit den Menschen zu kommunizieren, was jedoch oft zu Missverständnissen und Konflikten führt.

Die Gekkostate kämpft gegen die Pläne von Dewey Novak, der die Coralians vernichten will, um die Kontrolle über die Welt zu erlangen. Dabei entdecken Renton und Eureka nach und nach die Wahrheit über ihre Verbindung zu den Coralians und die Rolle, die sie in diesem Konflikt spielen. Renton wächst im Laufe der Serie von einem naiven Jungen zu einem entschlossenen jungen Mann heran, der bereit ist, für seine Überzeugungen und die Menschen, die er liebt, zu kämpfen.

Die Serie behandelt Themen wie Identität, Liebe, Verantwortung und die Suche nach einem Sinn im Leben. Sie verbindet actionreiche Szenen mit tiefgründigen Charakterentwicklungen und einer komplexen, mehrschichtigen Handlung. Die Beziehung zwischen Renton und Eureka steht dabei im Mittelpunkt, während die politischen und philosophischen Konflikte der Welt um sie herum den Hintergrund für ihre persönliche Reise bilden.