La historia no sitúa en un futuro distante y lejano. La tierra está arruinada, y la humanidad se ha establecido en una especie de ciudad móvil que hace las veces de fuerte: Plantation. Análogamente, la ciudad produce pilotos, quienes viven en Mistilteinn. Los pilotos, en realidad, son niños que no conocen la libertad o el libre albedrío. Sus vidas consisten en luchar y cumplir misiones, y nada más. ¿Sus enemigos? Unos extraños y gigantescos seres llamados Kyōryū. Los pilotos, armados en una serie de robots llamados Franxx, viven en una constante lucha contra ellos. De hecho, han llegado al punto de solo saber de su propia existencia al pilotar a sus FranXX. Un niño llamado Hiro, también conocido como Código:016, fue considerado, tiempo atrás, como un pródigo. Sin embargo, finalmente fue considerado como un error. Su existencia, innecesaria. No pilotar un Franxx es equivalente a no existir. Empero, un día aparece una misteriosa chica llamada Zero Dos, y las cosas comenzarán a cambiar.
