'듀얼 기어'는 8개 대국의 연합인 UNR과 워치메이커라는 테러리스트 사이의 갈등이 본격화된 가상의 2069년을 배경으로 한다. UNR은 테러리스트로부터 지구를 지키기 위해 인간형 거대 로봇 THV(일명 듀얼 기어)로 무장한 특수 임무 부대 ‘니모스(NEMOS)’를 창설한다. 니모스 베테랑 파일럿인 닐 칼슨은 테러에 의해 희생된 딸과 닮은 정체불명의 소녀 알리야 아프라를 만나고, 그녀를 자신의 소대에 영입하는 것으로 이야기가 시작된다.