Sinopsis

Di masa depan yang jauh, umat manusia telah hampir punah akibat makhluk raksasa yang dikenal sebagai Klaxosaurs, memaksa sisa-sisa manusia untuk berlindung di kota-kota benteng besar yang disebut Plantasi. Anak-anak yang dibesarkan di sini dilatih untuk mengendalikan mecha raksasa yang dikenal sebagai FranXX—satu-satunya senjata yang diketahui efektif melawan Klaxosaurs—dalam pasangan laki-laki-perempuan. Dibesarkan untuk tujuan tunggal mengendalikan mesin ini, anak-anak ini tidak tahu apa-apa tentang dunia luar dan hanya dapat membuktikan keberadaan mereka dengan membela ras mereka. Hiro, seorang calon pilot FranXX, telah kehilangan motivasi dan kepercayaan dirinya setelah gagal dalam ujian bakat. Menghindari upacara kelulusan kelasnya, Hiro mundur ke danau di hutan, di mana ia bertemu dengan seorang gadis misterius dengan dua tanduk yang tumbuh dari kepalanya. Dia memperkenalkan dirinya dengan nama kode Zero Two, yang dikenal sebagai pilot FranXX yang terkenal bernama "Partner Killer." Sebelum Hiro sempat mencerna pertemuannya, Plantasi diguncang oleh serangan Klaxosaur yang tiba-tiba. Zero Two melawan makhluk itu dengan FranXX-nya, tetapi mengalami kerusakan parah dalam pertempuran dan jatuh dekat Hiro. Menemukan pasangannya sudah mati, Zero Two mengundang Hiro untuk mengemudikan mecha bersamanya, dan pasangan ini dengan mudah mengalahkan Klaxosaur dalam pertarungan yang mengikuti. Dengan pasangan baru di sisinya, Hiro diberikan kesempatan untuk menebus kegagalannya di masa lalu, tetapi dengan biaya berapa?