2022年,一场未来战争在少数人类幸存者和无穷无尽的机器大军之间激烈进行了数十年。1997年,被称为“天网”的人工智能获得了自我意识,并向人类开战。一名被送往过去改变人类命运的士兵被夹在未来和过去之间。她来到1997年,任务是保护一位名叫马尔科姆·李的科学家。这位科学家致力于推出一种新的人工智能系统,以对抗“天网”即将对人类发出的攻击。马尔科姆一面应对其发明所涉及的复杂的道德问题,一面遭到来自未来的无情杀手的追杀,而这永远改变了他三个孩子的命运。
第四次非核大战一年后的2027 年,在还留有战争痕迹的新滨市,发生一起疑似收贿的军人遭到枪杀的案件。雨幕中,公安‧荒卷大辅为了找寻军人的电子脑而潜入墓地,却遭到想证明上司清白的草薙素子持枪抵住身后。但是,追查这起案件的并非只有草薙一人,拥有「不眠之眼」的巴特怀疑她就是爆破杀伤事件的犯人,因而紧咬着不放;以及正持续追查枪击案与娼妓命案间共通点的新滨县的刑警‧德古沙。此外,「501 机关」的徕津中佐也正注视着草薙的行动。为了寻找自身的未来与理想,草薙的本能将自此觉醒(ARISE)……。