A história está definida no futuro distante. A terra está arruinada, e a humanidade estabelece a plantação móvel da fort city. Os pilotos produziram dentro de Plantation ao vivo em Mistilteinn, também conhecido como "birdcage". As crianças vivem ali sem saber nada do mundo exterior nem da liberdade do céu. Suas vidas consistem em lutar para realizar missões. Seus inimigos são misteriosas formas de vida gigantes conhecidas como Kyōryū, e os robôs pilotos das crianças chamaram Franxx para enfrentarem-se contra eles. Para as crianças, montar o Franxx prova sua existência. Um menino chamado Hiro é chamado de Código: 016, e ele já foi conhecido como um prodígio. No entanto, ele ficou para trás, e sua existência parece desnecessária. Não pilotar um Franxx é o mesmo que deixar de existir. Um dia, aparece uma menina misteriosa conhecida como "Zero Two". Dois chifres crescem fora de sua cabeça.