Sakasama no Patema (Patema Inverted) bercerita di masa depan pernah melakukan sebuah uji coba senjata yang ujung-ujung nya membuat sebuah bencana besar , yaitu gaya grafitasi yang tidak berkaerja! Semua orang terbang ke angkasa!
Cerita sendiri di mulai beberapa ratus tahun setelah kejadian menakutkan tersebut dan berpusat pada seorang anak bernama Patema . Dirinya tinggal di bawah tanah dan suka datang ketempa yang “Dilarang” untuk menunggu seorang pria yang saat dia kecil berjanji membawakan sebuahh barang dari dunia luar . Celakanya pada suatu malam dirinya malah terjatuh ke lobang di tempat “Terlarang” dan ternyata dia sadar kalau di bawah sana adalah di atas atau dunia di sana adalah dunia yang terbali . Dirinya terus jatuh atau hampir melayang ke luar angkasa sampai dia di selamati oleh seorang anak SMA bernama Age . Bersama dengan Age dirinya mencari sebuah kebenaran di balik semua hal yang membingungkan di dunia ini .
