2021 yılında gezegenler arasında seyahat mumkun hale gelmiştir. Ancak, gezegenler arasında ulaşımı sağlayan atlama ağında buyuk bir duzensizlik bulunmaktadır. İhmal edilen bu aksaklık sistemde buyuk bir felakete yol acar. Ayda bulunan atlama gecidi infilak eder ve ay yuzeyinde buyuk bir delik oluşur. Patlama sonucunda aydan kopan parcalar dunya yuzeyine duşer ve sureğen bir meteor sağnağına yol acar. Bu olay dunya yuzeyinin buyuk bir bolumunu ve milyarlarca insanı yok eder. İnsanların buyuk bir bolumu yer altına sığınır. İmkanı olanlar Mars ve Venus gezegenleri ile yaşam koşulları oluşturulan bazı astreoid ve Jupiter uydularına yerleşirler.

Cowboy Bebop, bu olaydan 50 yıl sonra, 2071 yılından başlayarak gercekleşen olayları konu alır. Spike Spiegel ve iş ortağı Jet Black guneş sisteminde faaliyet gostermekte olan iki haydut avcısıdır. Oldukca tehlikeli ve zor bir meslek icra eden ikili gecimlerini sağlayabilmek icin, Bebop isimli gemileri ile, aranılan sucluların peşinden sistemin bir ucundan diğer ucuna yolculuk etmektedir.

Dizi, Bebop tayfasının, sucluların peşinde yaşadıkları olaylar etrafında şekillense de aslında her bir karakterin gecmişi ile yuzleşmesini konu alır.