Действие разворачивается в далеком будущем, в 5012 году, когда Земля подверглась нападению инопланетных сил, известных как "Машины". Они использовали роботизированные формы жизни, чтобы уничтожить практически всю человеческую расу. Человечество укрылось на Луне и создало специальную боевую единицу андроидов YoRHa, чтобы сразиться с захватчиками и вернуть Землю. Главная героиня, андроид по имени 2B, является одним из многочисленных членов YoRHa, обороняющих Луну от Машин. Известна своим непреклонным характером и отличными навыками боя. Вместе со своим напарником, андроидом 9S, который обладает высокой интеллектуальной способностью и специализируется на хакерских атаках.Они отправляются на Землю, чтобы попытаться вытеснить Машин и вернуть ее в руки людей. По мере развития сюжета, 2B и 9S обнаруживают, что Машины развили собственную осознанность и эмоции, и не все они враждебны к людям. Они также вступают в контакт с оставшимися людьми на Земле, которые прячутся и выживают в глубинах разрушенного мира. Постепенно раскрывается, что существует еще более могущественный враг, скрывающийся в тени и таинственно манипулирующий событиями. Герои YoRHa проникают все глубже в эти загадочные тайны, готовясь к окончательной битве, которая может изменить ход истории.