A história começa com a fuga de Lucy, uma Diclonius poderosa, de uma ilha, um centro de pesquisas, fortemente protegido por gente armada, com uma instalação científica enorme. Na tentativa de impedi-la, um atirador acaba acertando seu capacete e a derruba no mar. Depois ela é encontrada por Kouta e sua prima, Yuka, sem roupas, sem memória alguma, com comportamento de uma criança pequena e a única coisa que conseguia falar era Nyuu. Depois ela acaba indo morar com Kouta, numa antiga pensão fechada, que ele havia alugado para morar enquanto estudava na universidade. Enquanto isso, o pessoal que trabalha no laboratório está desesperado atrás de Lucy, e enviam assassinos profissionais e outras Diclonius atrás dela.

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