Em Total Eclipse, um grupo de pilotos passa por uma série de testes na base Yukon do Alasca. Nesse lugar, novos robôs são testados para ajudar a humanidade na luta contra alienígenas. O protagonista é Yuya Bridges, um ex-integrante da US Army Combat Technology Research Unit (Unidade de Pesquisa em Tecnologia de Combate do Exército dos Estados Unidos) que serve como principal piloto de testes do projeto.
Juntam-se a ele vários personagens advindos dos exércitos de outros países, como Yui Takamura (Japão), Cryska Barchenowa (União Soviética) e Inia Sestina (União Soviética). Porém, o relacionamento com seus companheiros é turbulento devido à personalidade anti-social de Yuya. Além disso, a aliança entre as nações parece envolver intrigas e tramoias com cada grupo tentando ter superioridade bélica após o final da guerra contra os aliens.