En 2071, un accident survenu sur la Lune a rendu la vie sur Terre impossible, contraignant l'humanité à coloniser d'autres planètes dans le désordre le plus total. Cet exode a favorisé l'essor d'une criminalité galactique tentaculaire, traquée par des chasseurs de primes surnommés cowboys. Parmi eux, Spike Spiegel et Jet Black sillonnent le système solaire à bord de leur vaisseau, le Bebop, en quête de contrats lucratifs. Leur route croise bientôt celle de Faye Valentine, ainsi que celle du passé trouble de Spike, incarné par la menace grandissante de Vicious.