Durch eine Mutation der menschlichen Gene wurden Kinder geboren, die kleine Hörner auf dem Kopf besitzen. Sie werden Diclonius genannt. Neben diesen Hörnern besitzen sie eine gefährliche Fähigkeit: Sie haben mehrere unsichtbare Arme - Vektoren genannt - mit denen sie Körper durchdringen (ohne sie zu zerstören), nahezu jedes Material durchtrennen oder auch Gegenstände mit Leichtigkeit hochheben und mit Wucht wegschleudern können. Aus diesen Gründen werden diese Kinder gleich nach der Geburt von einer Regierungsinstitution getötet, da sie eine zu große Gefahr für die Menschheit darstellen. Einige dieser Kinder werden jedoch am Leben gelassen und dienen als Versuchsobjekte. Sie müssen ihr Leben nackt und isoliert in einer speziellen Kammer eines Labors angekettet verbringen.

Einem Diclonius mit dem Namen Lucy gelingt es zu fliehen. Auf dem Weg in ihre Freiheit hinterlässt sie ein Massaker in dem besagten Labor. Bei ihrer Flucht versucht ein Scharfschütze Lucy zu erschießen - trifft aber nur ihren noch umgeschnallten Eisenhelm. Dieser zerspringt daraufhin und Lucy fällt eine Klippe herunter ins Meer.

Am darauf folgenden Tag finden Kouta und Yuka, die sich seit ihrer Kindheit kennen und auf dieselbe Universität gehen, die nackte Lucy am Strand. Seltsamerweise ist sie jedoch nicht mehr die, welche kürzlich noch ein Massaker im Labor angerichtet hat, sondern ein verängstigtes weinendes Mädchen, das sich an nichts mehr erinnern kann und nichtmal mehr sprechen kann. So beschließen Kouta und Yuka sie mit zu sich nach Hause zu nehmen und sich um sie zu kümmern. Da Lucy in diesem Zustand nur das Wort "Nyu" sagen kann, beschließen Kouta und Yuka ihr den Namen "Nyu" zu geben.