Après avoir réussi à piloter un FranXX, Hiro voit ses espoirs d'intégrer les rangs des parasites ressuscités ! C'est du moins ce qu'il pensait après cet impitoyable combat mené contre un hurleur aux côtés de Zero Two, une jeune pilote auréolée de mystère... Mais lorsqu'il doit faire équipe avec Ichigo, la leader de son escadron, les choses ne semblent tout à coup plus aussi simples. Empêtré dans des sentiments complexes, le duo va devoir réagir vite, car leur premier vrai combat gronde aux portes de la ville 13...

Dans un futur lointain, l'humanité s'est retranchée dans des villes fortifiées mobiles, les Plantations. Elles sont régulièrement menacées par les Kyôryû. De jeunes pilotes affrontent ces ennemis à bord des Franxx, des robots géants. Hiro ne s'accorde pas avec sa partenaire et échoue à devenir pilote, jusqu'à l'arrivée de Zero Two, une étrange jeune fille avec laquelle il est capable de piloter.