サンライズ制作のTVアニメ。
2011年10月9日から2012年9月23日までMBS・TBS系全国27局ネットで毎週日曜17:00-17:30に放送された。全49話。
ガンダムシリーズの一つ。毎日放送(MBS)が製作に参加したガンダムシリーズ作品としては、『機動戦士ガンダムSEED』『機動戦士ガンダムSEED DESTINY』『機動戦士ガンダム00』に続いて第4作目となる。
地球圏と火星圏の100年間3世代に渡る抗争を描く。「フリット編」(第1〜15話)「アセム編」(第16〜28話)「キオ編」(第29〜39話)「三世代編」(第40話〜49話)の4部構成。レベルファイブが企画協力として参加しており、レベルファイブが開発するコンピュータRPG『機動戦士ガンダムAGE ユニバースアクセル / コズミックドライブ』も発売された。
2013年7月26日にOVA『機動戦士ガンダムAGE MEMORY OF EDEN』が発売された。