La storia è ambientata in un lontano futuro. La terra è in rovina e l'umanità fonda la piantagione della città mobile forte. I piloti prodotti all'interno di Plantation vivono a Mistilteinn, noto anche come "birdcage". I bambini vivono lì senza sapere nulla del mondo esterno o della libertà del cielo. Le loro vite consistono nel combattere per portare a termine le missioni. I loro nemici sono misteriose forme di vita giganti note come Kyōryū, ei bambini pilotano robot chiamati Franxx per affrontarli. Per i bambini, cavalcare il Franxx dimostra la loro esistenza.
Un ragazzo di nome Hiro si chiama Code: 016, e una volta era conosciuto come un prodigio. Tuttavia, è rimasto indietro e la sua esistenza non sembra necessaria. Non pilotare un Franxx è come smettere di esistere. Un giorno, una misteriosa ragazza conosciuta come "Zero Two" appare davanti a lui. Due corna crescono dalla sua testa.
