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

14岁的少女大户爱(声：相川奏多)在深夜散步时被神秘的声音所引导，并得到了一颗据称可以让她获得想要事物的“奇迹之蛋”。很久已没有上学的她，犹豫着要如何处置获得的蛋，并打算动身前往前一天得到蛋的地方。一开家门踏出没有几步，却发现自己来到了学校。小爱躲进了厕所，再次遇上那道神秘的声音。那道声音要她“打破那颗蛋”。她一气之下把蛋扔出去，意外打破了那颗蛋。变大了的蛋中出现了一名叫做西城胡桃(声：安济知佳)的少女。胡桃被突然出现的“假装看不见”(怪物)追杀。两人逃走途中，胡桃告知小爱“假装看不见”只会追杀她，并不会追杀小爱;小爱在这个蛋中世界也不会真正受到伤害，只有胡桃自己会受伤。胡桃需要逃到钟声响起才算过关。之后，胡桃留下小爱，独自逃走。

大户爱

两人分离后，小爱遇见一个雕像。这个雕像是小爱还没有不去上学之前，在学校认识的唯一一个朋友——长濑小糸(声：田所梓)。小爱因异色瞳而在学校受到霸凌，只有刚转校的小糸愿意跟她当朋友。长濑因未知原因而跳楼自杀之后，小爱因“背叛了朋友”而自责不已，自此不再上学。小爱在雕像下待了一会后，看到胡桃快被怪物追上，情况危急。她鼓起勇气，下定决心不再“假装看不见”，击退怪物。胡桃在最后留下一句“不要忘记我喔”后，就消失不见了。小爱也发现雕像变得温暖了一点点，察觉到在蛋中世界保护更多的人，就可以救回小糸。

小爱因在蛋中世界受的伤而倒下，躺在医院。她兴奋地跑去地下的花园——她之前得到蛋的地方，发现不只自己会前来购买“奇迹之蛋”。过去一看，她看到正在扭出大量“奇迹之蛋”的青沼音瑠(声：楠木灯)。