《星空清理者》将故事设定在2075年的宇宙时代。随着人类不断向太空拓展，废弃卫星、火箭零件等太空垃圾逐渐成为严重的社会问题。这些碎片长期围绕轨道运行，时刻威胁着附近空间站与航天船的安全。
星野八郎太（田中一成配音）任职于Technora公司的残骸课，负责回收和清除漂浮在宇宙中的垃圾。刚刚踏入宇宙工作的田名部爱（雪野五月配音）满怀热情地加入了这个部门，却很快发现现实与理想相去甚远。成员们看起来吊儿郎当，整个残骸课也因回收工作收益不高、不受公司重视而被称为“半课”，人员配置只有其他部门的一半，这让田名部大受打击。
公司随后安排她与星野八郎太搭档。面对这位被称作“缠头八”的古怪前辈，田名部起初满心不情愿。然而，在一次次亲身接触宇宙、执行残骸回收任务的过程中，她逐渐理解了这份工作的意义，也看清了同事们表面散漫、实则可靠的一面。就这样，田名部开始一点点融入这个独特的“半课”。
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