不善与其他人相处的少女－葵，在成为高校生的这天，有位做事不经大脑，名为日向的少女前来热情地搭话，并且劝诱葵从现在开始一起去登山。虽然害怕与人交往且患有畏高症的葵不断拒绝，但在日向强行拖拉之下，一同前往了日向的家。葵的内心虽然对日向抱有不满，但在进入日向父亲所展示的帐篷参观时，看到日向与自己重逢后的举动与喜悦，及自己的所见所闻，加下从帐篷望见美丽的夕阳，令葵勾起一些回忆。
葵在幼年时，曾与日向跟随日向的父亲前往某座山上观看日出。少女们在受到这情境所感动后，2人约定在成为高校生时定要再次看到相同的景色。回想到这个场境，葵很自然地从口中说出“前往不太高的山也不错（高くない山ならば行ってもいい）”这话。
虽然知道与日向一起登山，但因担心可能在山上遇难并有生命危险，令葵相当不安。就这样日向就选择了标高197米的天览山，作为与葵第一次登上的山。就在沿山径上山时看到穿着普通服装的小孩时，葵的不安感一扫而空，后来更在山顶欣赏到远方的美景。葵在知道日向了解自己不习惯登山而选择了天览山后，开始对与日向登山的看法有所转变。而开始对登山有兴趣的葵，这时在下课回家途中就逛了逛登山用品店。与日向进入了店内的葵，遇上了一位穿着相同校服的女学生。这女学生正为选择睡袋的事而犹豫不决，但后来在跟葵谈话，终于确定了自己想购买的睡袋。这位女孩就为齐藤枫，在跟葵说自己也喜欢登山后，两人就交换了电邮地址，而枫亦为葵在日向以外的第一个朋友。
接着，日向就提议登另一座山，但这次让葵去选择。但因葵没有任何山岳知识，所以对如何选择感到迷惘，这时只好跟枫商量。后来枫就列举出秩父、丹泽、八岳、谷川岳等这些位于关东内并适合新手登上的山，而葵最后选择了自己最有兴趣，在山道中拥有能量景点（power spot）的高尾山。为了准备前往登山，日向就陪伴葵去购买之前从没拥有过的登山用背囊，葵亦很欣赏日向不害怕与别人相处的态度。就这样就到了登山当日，在葵心中，日向虽然有时会强人所难，却十分为自己着想，因此葵很想送件礼物给日向，但对找不到时机而非常烦恼，不过无论怎样，葵与日向一起在高尾山登山确实十分快乐，最后葵亦成功在山顶将礼物送给日向。在下山时，日向提议取道高尾山中难道最高的登山道下山，途中，2人就遇上了一名因鞋破损而相当苦恼的少女可可奈。可可奈前来高野山的原因是为寻找鼯鼠，其后葵与日向就和这位带有“天然”气味的女孩共3人一起回到登山口，最后看到可可奈发现松鼠时露出的笑容，感到十分快乐。
私立蜡梅学园中学部1年3班
明日小路（明日 小路（あけび こみち），声：村上真夏）
座号1号。本作主角。
兔原透子（兎原 透子（うさぎはら とうこ），声：鬼头明里）
座号2号。
大熊实（大熊 実（おおくま みのる））
座号3号。
神默根子（神黙 根子（かみもく ねこ））
座号4号。
木崎江利花（木崎 江利花（きざき えりか），声：雨宫天）
座号5号。
古城智乃（古城 智乃（こじょう ともの），声：若山诗音）
座号6号。
四条璃奈（四条 璃生奈（しじょう りおな））
座号7号。
龙寸逢（龍守 逢（たつもり あい））
座号8号。
谷川景（谷川 景（たにがわ けい））
座号9号。
峠口鲇美（峠口 鮎美（とうげぐち あゆみ））
座号10号。
户鹿野舞衣（戸鹿野 舞衣（とがの まい））
座号11号。
苗代靖子（苗代 靖子（なわしろ やすこ））
座号12号。
水上莉莉（水上 りり（みなかみ りり））
座号13号。
平岩萤（平岩 蛍（ひらいわ ほたる））
座号14号。
蛇森生静（蛇森 生静（へびもり おしず））
座号15号。
鹫尾瞳（鷲尾 瞳（わしお ひとみ））
座号16号。
故事发生在遥远的未来。由于人类过度开采地球资源，地球变得荒芜而不再适合人类居住。人类在寻找新能源时发现了“熔岩燃料”，但“熔岩燃料”的开采会吸引来半机械生命体“叫龙”(叫竜(きょりゅう))的攻击。为对抗叫龙，幸存的人类发明了人形战斗机甲“FranXX”，并将男孩和女孩训练成“操纵者”(パラサイト，Parasite)，配成一对共同驾驶 FRANXX 与叫龙作战。其中一名男孩广在过去被视为神童。但他在一次失败后变得无法驾驶 FRANXX，这让他失去生存的欲望，直到他遇见一位名叫“02”的女性操纵者。故事由此展开。
登场机体
第13都市部队
鹤望兰(ストレリチア，Strelizia)
广与02的FRANXX机体。头部有着尖角、以白色为主的机体。02单独驾驶的情况下会进入Stampede Mode的四足野兽型态。配有名为“Queen Pike”的巨型长矛。
鹤望兰·天燕(ストレリチア・アパス，Strelizia Apus)
鹤望兰的巨大FRANXX机体。
鹤望兰·真·天燕(ストレリチア・真・アパス，Strelizia True Apus)
鹤望兰变身02新娘的巨大FRANXX机体。
翠雀(デルフィニウム，Delphinium)
莓与五郎的FRANXX机体。持有两把剑型武器“Envy Shop”。
青葙(アルジェンティア，Argentea)
未来与揃目(纯位数)的FRANXX机体。配备爪型武器“Night Claw”，擅长以高速进行接近战。
金雀(ジェニスタ，Genista)
开始时由心与太操纵的FRANXX机体，后改由心与满驾驶。有着看似大衣的重装甲，配有名为“Rook Sparrow”的附刺刀重型火炮。心曾在单独驾驶的情况下进入过Stampede Mode的四足野兽型态，但只持续数秒就被满制止。
吊兰(クロロフィッツ，Chlorophytum)
开始时由生野(郁乃)与满操作的FRANXX机体，后改由生野与太驾驶。手臂上一对名为“Wing Spang”的部件足以令它飞行一段时间，内藏的高速机炮使它擅长打游击战和进行支援。
第13都市部队以外的机体
第26部队量产机(第26部隊量産機)
26部队的FRANXX机体。机身以黑色为基础，眼睛部位为护目镜式，和13部队的机体不同，无法呈现出表情。不过机体性能相当，以采取联合攻击为主。
九式(九式(きゅうしき))
9's部队的专用的白色FRANXX机体。与其他FRANXX机体不同，是由雄雌蕊都可以担任机体和负责操作。
用语
APE
由来源、身份不明的科学家组成，统治人类的机构。
黄血球(黄血球)
人造血球，身为驾驶者的孩子们的血液中特有的成分，是与FRANXX进行同调时必需的化学物质。
EXLIXIR注射(エリキシル注射)
对于体质较弱的孩子们进行的药剂注射。使其身为Parasite的适应性大幅提升，但有着只有15%生还率的副作用。
大人/小孩(オトナ/コドモ)
在这个世界上已经进化的人类，“孩子”们都被以编号(Code Number)称呼。
叫龙(叫竜(きょりゅう))
袭击人类的巨大生物们的总称。以体型大小分为最小型的康拉德级(Conrad)、约有FRANXX两倍大小的莫霍罗维奇级(Mohorovičić)，一般简称莫霍级(Moho)，和有着超大体型的古腾堡(Gutenberg)级，以及有古腾堡级数倍大小，力量足以掀翻生态堡的超雷曼级。就算是同级也有不同的姿态与能力。血液为蓝色，有着会向熔岩燃料产生的能量反应处聚集的特性，必须破坏体内的核心才能将其消灭。在FRANXX被开发出来之前，击破叫龙需要动用数枚核弹才行。
实际上是叫龙人所制造、用来对抗VIRM的生物兵器。
Stampede Mode(スタンピード・モード)
指FRANXX脱离操纵者的控制，变形、暴走状态的情况。
第13生态堡“樱”(第13プランテーション「セラスス」，Plantation Cerasus)
主人公们所属的第13部队被分配到的生态堡(Plantation)。由于02正式配属至此处，所以被列入特别观察的对象之中。
于第15话大裂口攻略战中，在山脉型叫龙的强袭、西瓜虫型叫龙们的入侵、巨臂型叫龙的镇压下，陷入半毁坏的地步。
第26生态堡“菊”(第26プランテーション「クリサンセマム」，Plantation Coleostephus)
与“樱”连接的生态堡。第15话大裂口攻略战中被突然从正下方蹦出了山脉型叫龙击沉。
寄生植物(パラサイト，Parasite)
FRANXX的搭乘、操纵者们的总称。年纪都在十几岁左右，只会给予战斗所需的情报与资料，除此之外的事项皆为封锁状态，操纵者会给予编号互相称呼，在作息时间与活动空间都有着严格的管制。只有13都市部队成员是因为广的提议与命名才有了各自的名字。
雌蕊/雄蕊(ピスティル/ステイメン，Pistil/Stamen)
FRANXX的女性操纵者被称为雌蕊(Pistil)，男性被称为雄蕊(Stamen)。
FRANXX(フランクス)
人类为了对抗叫龙所制作的机器人兵器。
其运动性能与可施展的动作完全依照雌蕊的身体状态而定，在受创时对雌蕊会产生幻痛，受创严重的话会导致雌蕊昏厥使机体性能停止。必须要在雄蕊与雌蕊互相信赖的情况下才能发挥出机体真正的性能。
已知在搭乘的情况下会造成驾驶员的老化，如未来在大裂缝作战后就有头发发根开始变白的情况发生，若是一次大量使用机体的能量，就会像生野(郁乃)那样瞬间白头。
试作型的FRANXX为单人驾驶模式，由于当时大人的驾驶员已失去生殖能力而无法满足启动机体的需求，才需要投入具有黄血球、拥有生殖能力的孩子们驾驶，并改成现在的双人驾驶模式。
正极性脉冲/负极性脉冲(ポジティブパルス/ネガティブパルス，Positive Pulse/Negative Pulse)
搭乘FRANXX时，两名操纵者之间必须同调，为此称之为两人(操纵者)所发出的信号。
米斯特尔汀(ミストルティン，Misteltein)
通称“鸟笼”。种植园(Plantation)内“孩子”们所生活的区域。
魔物与王子殿下(まものと王子様)
02在年幼时所获得的绘本，而她亦在此学懂“Darling”一词。
绘本内容讲述身为魔物的公主希望与人类王子结婚，公主之后找到魔女并求她将自己变为人类，但时限一到公主便会打回原型，必须杀掉王子才能维持人类外表，最终公主不忍而毅然离去。
叫龙人(叫竜人(きょりゅうじん))
于本作故事开始前的6000万年前的太古时代，与来自宇宙的侵略者VIRM交战、和现在的人类有着完全不同的文明的古代种族。
VIRM(VIRM(ビルム))
来自宇宙的侵略者，被叫龙公主称为“真正的敌人”而一直警戒着。
要求宇宙中其他生命体舍弃肉体并与他们加以同化的侵略者，不从者就会对其展开全面战争。对于人类意见保持中立的态度