Dans un futur lointain, en 5012. L'invasion aérienne soudaine de la Terre par les ＜Aliens＞ et leurs créations, les ＜Machine Lifeforms＞, a conduit l'humanité au bord de l'extinction. Les humains survivants se sont réfugiés sur la Lune pour organiser une contre-attaque à l'aide de soldats ＜androïdes＞ afin de reconquérir la Terre. Cependant, la guerre atteint une impasse alors que les ＜Machine Lifeforms＞ continuent de se multiplier à l'infini. À son tour, l'humanité déploie une nouvelle unité de soldats androïdes comme arme ultime : les ＜YoRHa＞. Nouvellement envoyée sur Terre, ＜2B＞ rejoint ＜9S＞, l'analyste actuellement en poste là-bas, où, au cours de leur mission, ils rencontrent une myriade de phénomènes mystérieux... Voici l'histoire de ces ＜androïdes＞ sans vie et de leur combat sans fin pour le bien de l'humanité.