В далеком будущем, в 5012 году, Земля стала ареной жестокой битвы между человечеством и инопланетными силами, известными как "Машины". Эти захватчики, используя роботизированные войска, почти полностью истребили человеческую расу. Выжившие укрылись на Луне и создали специальную боевую группу андроидов YoRHa, чья миссия — восстановить Землю и уничтожить Машины. Среди этих андроидов выделяется 2B, известная своим безупречным мастерством и твердым характером, которая вместе со своим напарником 9S, специалистом по хакерским атакам, отправляется на Землю для выполнения своей миссии.
На поверхности Земли 2B и 9S сталкиваются не только с безжалостными Машинами, но и с тем, что эти роботы начали проявлять признаки собственного сознания и эмоций. Не все Машины оказываются враждебными, и это открытие заставляет андроидов пересмотреть свои задачи и цели. В процессе их исследований они также находят выживших людей, которые прячутся в развалинах былой цивилизации, пытаясь выжить в этом разрушенном мире. Эти встречи добавляют сложности их миссии, поскольку андроиды должны защищать людей, одновременно разбираясь в новых аспектах поведения Машин.
По мере того как 2B и 9S углубляются в свое расследование, они обнаруживают, что за всем этим стоит еще более могущественный и таинственный враг, манипулирующий событиями из тени. Этот враг ставит под угрозу не только успешность их миссии, но и саму возможность восстановления Земли. Герои YoRHa должны решить, как противостоять этой новой угрозе, одновременно разбираясь в своих собственных программах и мотивах. Они готовятся к финальной битве, которая может стать поворотным моментом в истории человечества и Машин.