Nous sommes en 2040. Un jeune homme, Reito, victime d'une maladie rare est plongé dans un long sommeil cryogénique le temps qu'un remède soit trouvé. Il promet à sa copine d'enfance, Erisa, qu'ils se retrouveront à son réveil. Au bout de son long sommeil, il découvre un monde dans lequel 99,9 % des hommes ont disparu et est peuplé quasi uniquement des 5 milliards de femmes restantes !
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.
Hajime est persécuté par sa classe. Lorsque sa classe est envoyée dans un autre monde, tous acquièrent des compétences magiques, alors que lui n'obtient que celle d'artisan. Trahi par un de ses camarades, mortellement blessé et laissé pour mort dans un donjon, il se réveille dans un niveau très élevé et peuplé de puissants monstres. Il se jure de devenir plus fort pour remonter à la surface et se venger.