In una terra ormai priva di vegetazione a seguito di catastrofi ambientali, il genere umano ha costruito le Plantation, gigantesche città-fortezza semoventi in cui è possibile godersi i benefici della civiltà. Misteriosi e colossali esseri chiamati stridiosauri, tuttavia, hanno iniziato ad attaccare le città una dopo l'altra. Per affrontarli, un gruppo di geniali scienziati ha quindi sviluppato delle armi robotiche umanoidi battezzate Franxx. Il compito di difendere l'umanità a bordo di questi robot è stato affidato ai Bambini. Hiro, uno dei giovani candidati a diventare pilota, non supera la prova di idoneità e precipita nello sconforto. Cosa succederà quando si troverà davanti un'affascinante fanciulla con le corna?