《夜明前的琉璃色》将故事设定在遥远的未来。随着人类逐步移居月球，生活在月球与地球上的人类因矛盾不断加深，最终爆发了激烈战争。战后，月球居民与地球彻底决裂，并建立起属于自己的国家，两颗星球之间也陷入长期断联。
数百年后，月球与地球的关系终于逐渐缓和，双方在满弦崎设立了中央联络港市，重新搭起沟通的桥梁。朝雾达哉（千叶进步 配音）是就读于满弦崎大学附属卡特琳娜学院的普通青年。自幼失去父亲的他，与姐姐沙也加（本山美奈 配音）和妹妹麻衣（安玖深音 配音）相依为命。某天，沙也加告诉达哉，月球公主即将访问地球，而他们的家将成为公主暂时居住的地方。
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