Di Masa depan yang jauh, 5012. Invasi udara yang tiba-tiba ke Bumi oleh < Alien ＞ dan kreasi mereka ＜Bentuk Kehidupan Mesin＞ membawa umat manusia ke jurang kepunahan. Manusia yang selamat berlindung di bulan untuk mengatur serangan balik menggunakan tentara ＜android＞ untuk merebut kembali Bumi. Namun, perang mencapai jalan buntu karena ＜Bentuk Kehidupan Mesin＞ terus berlipat ganda tanpa batas. Pada gilirannya, umat manusia menyebarkan unit baru tentara android sebagai senjata pamungkas: ＜YoRHa＞ Baru dikirim ke Bumi ＜2B＞ bergabung dengan ＜9S＞, analis yang saat ini ditempatkan di sana, yang mana di tengah misi, mereka menghadapi segudang fenomena misterius... Ini adalah kisah tentang ＜android＞ tak bernyawa dan perjuangan tanpa akhir mereka demi umat manusia.