W niedalekiej przyszłości ludzkość zmaga się z globalnym kryzysem energetycznym. W centrum wydarzeń znajdują się trzy młode siostry Ferrari, potomkinie wybitnego naukowca Galileusza. Hozuki, Kazuki i Hazuki, mimo różnic charakterów i temperamentów, zostają nagle uwikłane w niebezpieczny konflikt przeciwko organizacji dążącej do przejęcia spuścizny ich sławnego przodka. Oskarżone o terroryzm, dziewczęta muszą uciekać przed prześladowcami, wyruszając w pełną przygód podróż po świecie w poszukiwaniu sekretów ukrytych w dziedzictwie Galileusza.
„Galilei Donna” łączy w sobie elementy steampunku, dramat rodzinny oraz wartką akcję, przedstawiając historię pełną tajemnic, odkryć naukowych i siostrzanego oddania. Śledząc losy trzech sióstr, widzowie są świadkami ich dojrzewania oraz wewnętrznej walki, jaka rozgrywa się w obliczu nadciągającego niebezpieczeństwa i niesprawiedliwości świata przyszłości.
