Trong tương lai xa, năm 5012. Cuộc xâm lược Trái đất bất ngờ từ trên không của Người ngoài hành tinh và các dạng sống Máy móc do họ tạo ra đã đưa loài người đến bờ vực tuyệt chủng. Số người sống sót đã trú ẩn trên mặt trăng để tổ chức một cuộc phản công bằng cách sử dụng binh lính android để chiếm lại Trái đất. Tuy nhiên, cuộc chiến đi vào bế tắc khi các Dạng sống Máy móc tiếp tục nhân lên vô tận. Đổi lại, nhân loại triển khai một đơn vị lính android mới như một vũ khí tối thượng: YoRHa. Mới được cử đến Trái đất 2B gia nhập 9S, nhà phân tích hiện đang đóng quân ở đó, nơi mà trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, họ gặp phải vô số hiện tượng bí ẩn.
