O desenho conta a história de 6 guerreiros que tem de proteger um planeta chamado Atmos das forças do mal dos Cyclonianos. Storm Hawks é fixado em um mundo fictício chamado Atmos, um mundo em grande parte montanhoso, constituído por massas dispersas conhecidas como Terras. Por causa da geografia, a viagem é em grande parte dependente de voo. A tecnologia de Atmos gira em torno da energia gerada por cristais, utilizados para alimentar vários dispositivos da série, como armas, veículos e as próprias naves. Patrulhando os céus do Atmos, os Cavaleiros Celestes são grupos de guerreiros que pilotam motocicletas como veículos chamados semi Skimmers que podem transformar-se em máquinas voadoras. Estes guerreiros são vagamente dirigidos pelo Conselho Celeste.
Nos bastidores da série, uma governante maligna chamada Mestra Cyclones e os seus servos, os Cyclonianos, ameaçam todo o Atmos. Os Storm Hawks originais levam os Cavaleiros Celestes em uma guerra contra eles, mas foram traídos e derrotados por um dos seus membros, o Ás das Trevas. Anos mais tarde, os principais personagens da série tropeçam em cima dos destroços do Storm Hawks, a Condor, e assumem oficialmente o nome de Storm Hawks, na esperança de se tornarem Caveleiros Celestes, apesar de não terem idade suficiente para fazer o mesmo, já que possuem apenas 14 anos.
Isto muda quando eles entram em conflito com uma nova Mestre Cycloniana, neta de uma anterior. Entre seus seguidores estão o Ás das Trevas, o homem que traiu os Storm Hawks originais e agora serve Cyclonis como seu braço direito; Snipe, uma mace-wielding homem forte, com uma predileção por esmagamento de coisas e a irmã de Snipe, Ravess, uma arqueira que sempre carrega seu violino e capangas para as batalhas, sempre tocando a música tema do desenho. Ao gerenciar a folha de plano de Cyclonis, eles são reconhecidos por outros (mas não pelo Conselho Celeste) como um esquadrão de Cavaleiros Celestes.