《银河天使X》延续了系列一贯的轻松搞笑与热血战斗并存的风格，讲述天使队成员在宇宙中执行任务时，遭遇了来自异次元的异常干涉。原本依靠“月之泪”系统维持的星系平衡被打破，一种名为“X因子”的神秘能量开始侵蚀时空结构，导致不同时间线相互交错。

为了修复紊乱，天使队必须驾驶各自的“纹章机”，与核心AI诺玛进行更深度的同步。然而，诺玛在同步过程中不断出现故障，并吐露出关于“天使计划”的惊人真相——她们的存在本身，竟是一场跨越千年的实验。随着调查深入，队员们发现真正的敌人并非外部入侵，而是创造她们文明的“最初设计者”。

本作在保持角色间插科打诨、美食与恋爱喜剧日常的同时，加入了更多悬疑与哲学思辨。每集以独立任务推进，但暗线层层递进，最终指向一个关乎全宇宙记忆重置的抉择。天使队必须在守护现有世界与接受新秩序之间做出选择，而每个女孩的成长与羁绊，都成为决定结局的关键。