Ситуация осложняется тем, что Араши и Люмин организуют диверсию на флагманском корабле. Они отключают синтетиков, управляющих системами корабля, и угоняют единственный эвакуационный шаттл «Звёздное небо», оборудованный уникальным прыжковым двигателем. Действия героинь вызывают волну бунтов и мятежей на других кораблях, которые жестоко подавляются, и на флоте устанавливается военный режим.

После побега Араши и Люмин начинают путешествие в поисках новой планеты для переселения человечества. Во время полёта синтетики — потомки человекоподобных существ — теряют остатки индивидуальности и становятся коллективным разумом, подобным муравьиному обществу. По прибытии к экспериментальному миру Маньяно, эскадрилья сталкивается с его слаборазвитыми обитателями. Командование отдаёт приказ уничтожить местное население, но из-за недостаточной боеспособности техники сделать это полностью не удаётся.

В процессе путешествия героини сталкиваются с моральными и техническими трудностями, а также с необходимостью сохранить человечность и индивидуальность в условиях технологической эволюции и давления обстоятельств. Им приходится принимать решения, связанные с жертвами и выживанием, пытаясь сохранить остатки человеческого общества в новых телах синтетиков.

Книга выделяет вопросы развития технологий, взаимодействия человека и машины, а также конфликты между авторитарным управлением и личной свободой. Главные персонажи ведут борьбу не только за физическое выживание, но и за сохранение своих ценностей и отношений в условиях космической одиссеи.

«Ангелы звёздного неба» концентрируется на событиях, связанных с крушением старых основ человечества и попытках начать новую жизнь в неизведанных условиях, акцентируя внимание на сложности решений, влияющих на будущее как отдельных личностей, так и всего общества.