Dans un futur lointain, l'humanité s'est retranchée dans des villes fortifiées mobiles, les plantations. elles sont régulièrement menacées par les kyôryû. de jeunes pilotes affrontent ces ennemis à bord des franxx, des robots géants. hiro ne s'accorde pas avec sa partenaire et échoue à devenir pilote, jusqu'à l'arrivée de zero two, une étrange jeune fille avec laquelle il est capable de piloter.