Im tiefen Weltraum entdecken vier Astronauten, dass ihr Kollege Makimura unter mysteriösen Umständen gestorben ist, kurz nachdem er eine rätselhafte Notiz über seinen eigenen bevorstehenden Mord hinterlassen hat. Trotz des Schocks lässt der beschädigte Zustand ihres Raumschiffs der Besatzung keine Zeit zu trauern, und sie evakuieren mit Rettungskapseln. Entschlossen, den Täter zu finden, beginnen die Überlebenden, ihren Crewkameraden Kizaki zu verdächtigen, aufgrund einer Rivalität zwischen ihm und Makimura um das einzige weibliche Teammitglied, Nana Ichinomiya. Zu ihrer Verwunderung bemerken sie jedoch, dass Makimuras Kapsel ihnen folgt, aber sie reagiert nicht auf Kommunikationsversuche.
Während die Astronauten versuchen, ihre verwirrende Situation zu verstehen, erfahren sie weitere unglaubliche Geschichten über ihren verlorenen Teamkameraden, darunter eine über den Phönix, einen mysteriösen Vogel, der angeblich Unsterblichkeit verleiht. Erst als sie auf einem scheinbar verlassenen Planeten abstürzen, deckt die Besatzung endlich die unheimliche Wahrheit hinter Makimura und seiner verdächtigen Kapsel auf.
In einer fernen Zukunft spielend, illustriert Hi no Tori: Uchuu-hen die Grausamkeit von Menschen, die leidenschaftlich ihren eigenen Wünschen nachjagen, ohne Rücksicht auf die Konsequenzen.