No distante ano de 5012, a Terra enfrenta uma invasão repentina de alienígenas e suas máquinas, levando a humanidade à beira da extinção. Os sobreviventes se refugiam na Lua e lançam androides em uma missão para retomar o planeta, mas a guerra vira um impasse diante da multiplicação sem fim das máquinas. É nesse cenário que surge a unidade YoRHa, com a androide 2B chegando à Terra para se juntar ao analista 9S e desvendar os mistérios que cercam sua missão. Essa é a história desses androides destemidos e sua luta incansável pela sobrevivência da humanidade.
