本作设置在一个人类与机器人共同生活的时代，以七位“世界上最优秀机器人”之一——瑞士的“蒙布朗”在一场森林大火中被破坏为开端。同时，在德国声援《机器人保护法》之团体的干部兰肯也遭杀害。两人的尸体头上都插著形状类似“角”的物体。凶手疑似是机器人，但机器人都被规范不能杀害人类，因而引发骚动。以高性能著称的机器人刑警——德国的“盖吉特”开始调查这一连串看似相关的案子，结果却意外发现包括自己在内的七位“世界上最优秀机器人”都被凶手列入杀害的目标。

盖吉特至日本与那里的七大机器人之一“阿童木”交换情报，而后阿童木在下一起命案的现场发现，数年前第39次中亚冲突中联合国派去调查波斯王国的毁灭性机器人的“波拉调查团”也被盯上了。与此同时，又有两位七大机器人——英国的“诺斯2号”和土耳其的“伯朗德”相继不敌凶手而遇害，盖吉特的记忆也开始出现异状。随着第39次中亚冲突的背后逐渐揭露，众人发现凶手是为了报复战争中波斯王国被推翻、破坏之仇，憎恨的漩涡也开始席卷众人。

与此同时，今波斯共和国的亚伯拉博士来到日本，暗地里操控著一台长著双角的机器人“布鲁图”，要他去杀了阿童木。阿童木为了保护家人而迎战布鲁图，遭到击败而陷入昏死。与此同时，反机器人的激进团体“KR团”的成员阿道夫认定盖吉特是杀害他哥哥的凶手，于是决定暗杀盖吉特，却反遭组织追杀，负责保护他的盖吉特从他持有的资料中发现目前入狱的波斯王国国王大利乌十四世知道此次事件的秘密。

剩下的七大机器人之一——希腊的“海格力斯”单独迎战凶手，不敌身亡。阿童木的制作者天马博士亲自对阿童木进行修复，但即便机体修好也因为电子脑陷入混沌而无法醒来。另一方面，与阿道夫同行期间，盖吉特被人工窜改的记忆逐渐恢复，想起自己的确因为机器人养子被阿道夫之兄杀害，出于憎恨而杀死了他。盖吉特到监狱找大利乌十四世会谈，得知了敌人是大规模毁灭性机器人的情报，以及一个名为布鲁图的存在。盖吉特前往今波斯共和国找线索，查到了一个神秘男子萨哈多的信息，随后循线找到荷兰地下的秘密空间，发现布鲁图就在那里。盖吉特用火力压制布鲁图，并向警方报告这一切事件的幕后凶手是亚伯拉博士，是他利用家人死于战争的恨意，唆使附身在布鲁图体内的儿子萨哈多所犯下的。

然而，就在盖吉特已经找到真相之时，亚伯拉操控盖吉特认识的卖花机器人阿里袭击他。在盖吉特眼中阿里的身影化为养子的身影，他不由得泪流满面，随后腹部被炮弹击穿而重伤死去。阿童木的创造者天马博士为了让阿童木从昏死状态中醒来，将盖吉特遗留下来的存储芯片植入阿童木的脑，注入偏差的情感——恨意，让脑中的混沌统一。这时仅存的七大机器人——澳洲的“艾普希伦”决定和布鲁图做个了断。艾普希伦在打斗中凭着“光子力”占上风，但始终没有给予对方最后一击，企图将萨哈多从仇恨中解放，最后反被杀害。

阿童木怀着对杀死大家的布鲁图的恨意醒来，写出了一组毁灭地球的反阳子炸弹方程式，平复后拥有了真正人类的心。透过盖吉特的芯片，阿童木已经知道了真相和亚伯拉的真正目的——毁灭地球。亚伯拉算准伊甸公园底下的火山濒临喷发，在伊甸公园底下埋了搭载反阳子炸弹的行星改造机器人“波拉”，引发的爆炸威力足以让大部分的人类灭绝，但机器人可以活得下来。阿童木前去伊甸公园迎战布鲁图，成功压制对方，恨意上冲就要杀死布鲁图时，盖吉特的意识告诉他：“仇恨是不会创造出任何改变的”。阿童木因而停下了手，而萨哈多也终于从恨意中解脱。最后萨哈多牺牲自己拆除反阳子炸弹，世界免于毁灭。闪现的记忆残片中，盖吉特将养子取名为罗比达，看着他的身影，终于了解到活着的意义。因为这一切的事件都起因于憎恨，阿童木于是许愿道：“祈愿有一天世界上会……不再有任何仇恨……”。

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人类最终战争后的世界，大地被黑森林所覆盖，人类只能在被结界守护着的少许土地上生存。被病原体入侵的人类只要靠近天然的火身体就会燃烧，而唯一能够安全使用的火只能通过狩猎栖息在黑森林深处的黑色怪兽“炎魔”采集。

于是就此诞生了一种专门狩猎炎魔以获得火的职业，并谣传着其中的佼佼者“狩火之王”的传说。故事以在村庄中长大的11岁少女灯子，与身在首都的15岁少年煌四为中心展开。

2040年代的虚构日本城市新滨市，经过第三次和第四次世界大战洗礼的近未来科技已可将人类除大脑外的所有身体器官用生化电子的义体代替，并将人类大脑改装成与具有互联网功能的电子脑。上层社会和有经济条件的中产阶级人类纷纷进行义体手术，加装先进的电子脑，并用性能更高的人造义肢替换原有的身体器官——赛博格（生化人）已然渐渐成为社会常态。

人类社会的全面义体化（电子化）虽然带来了巨大的便利，却也不可避免地催生出了一种新的犯罪方式——电子犯罪。电子化并互联网化的人类开始受到黑客攻击，暴露在大脑被入侵、记忆被篡改等危险之中。日本政府因此专门成立了首相直属的特别情报机构“公安九课”（也就是所谓的“攻壳机动队”），来应对这种新兴的犯罪。故事中女主角草薙素子自幼便全身义体化，装备有最先进的军用义体，并在电子设备中如鱼得水，是出色的黑客。2029年正式加入公安九课，并以她卓越的指挥能力获得了队员们的信赖，被亲切地称为“少佐”。

《攻壳机动队》系列因其赛博朋克并带有反乌托邦性质的世界观著名。作品中对于未来科技有着精密的设想、考据和描绘，很多出现在其中的概念如今已然成为了现实，《攻壳机动队》也因此获得了众多硬科幻爱好者们的赞赏，并对后世的许多科幻作品有着显著的影响。（具体细节请参考#总体评价）

就《攻壳机动队》的不同版本比较来说，士郎正宗原著的漫画以短篇单元剧为主，人物通常比较轻松幽默，剧情也并非异常复杂，但往往有探讨研究各种科技或社会问题的大段对白文字，因此在分类时属于青年漫画。押井守导演的著名动画电影则十分严肃，人物角色完全没有漫画中轻松的儿童个性，以探讨深刻的哲学话题为主，电影整体也营造出一种沉闷、昏暗并略悲观的氛围。神山健治导演的电视动画则大概介于两者之间，如要分类的话应该是含有大量政治剧情的科幻警察刑侦电视剧。