Masa depan yang jauh, tahun 5012.
Invasi udara mendadak ke Bumi oleh <Alien> dan ciptaan mereka, <Machine Lifeform>, membawa umat manusia ke ambang kepunahan. Manusia yang selamat mengungsi ke Bulan untuk menyusun serangan balik menggunakan pasukan <android> demi merebut kembali Bumi.
Namun, perang menemui jalan buntu karena <Machine Lifeform> terus berkembang biak tanpa batas. Sebagai tanggapan, umat manusia mengerahkan unit pasukan android baru sebagai senjata pamungkas: <YoRHa>.
<2B>, yang baru saja dikirim ke Bumi, bergabung dengan <9S>—seorang analis yang telah lebih dulu bertugas di sana. Di tengah misi mereka, keduanya menjumpai berbagai fenomena misterius…
Inilah kisah tentang para <android> tanpa nyawa tersebut dan perjuangan tiada akhir mereka demi umat manusia.
