En un futuro distante donde la tierra está arruinada y la humanidad se ha establecido en un fuerte móvil llamado Ciudad Plantation. Los pilotos producidos dentro de éste viven en Mistilteinn también conocida como «La jaula de Pájaros» los niños viven ahí ignorando por completo el mundo exterior. Sus vidas consisten en realizar misiones en contra de sus enemigos, quienes son una forma de vida misteriosas llamadas Kyouryuu y son los niños quienes pilotean los robots FranXX los cuales deben enfrentarse a ellos.
Para los niños montar a los FranXX no es mas que una prueba de su existencia. Un chico llamado código 16, fue alguna vez conocido como un prodigio, sin embargo, se ha quedado detrás y su existencia parece ser innecesaria. «No pilotear un FranXX es lo mismo que dejar de existir».
Un día, una misteriosa chica conocida como «Zero Two» aparece frente a él, con dos cuernos en la cabeza.
