Samengevat
Het verhaal speelt zich af in de verre toekomst. Het land is verwoest en de mensheid vestigt de mobiele fortstad Plantation. Piloten die in Plantation worden geproduceerd, leven in Mistilteinn, ook wel bekend als de "vogelkooi". Kinderen leven daar en weten niets van de buitenwereld of de vrijheid van de lucht. Hun leven bestaat uit vechten om missies uit te voeren. Hun vijanden zijn mysterieuze gigantische levensvormen die bekend staan als Kyōryū, en de kinderrobots die Franxx worden genoemd, moeten het tegen hen opnemen. Voor de kinderen bewijst het rijden op de Franxx hun bestaan.
Een jongen genaamd Hiro heet Code: 016, en hij stond ooit bekend als een wonderkind. Hij is echter achterop geraakt en zijn bestaan lijkt overbodig. Het niet besturen van een Franxx is hetzelfde als ophouden te bestaan. Op een dag verschijnt een mysterieus meisje dat bekend staat als "Zero Two" voor hem. Twee hoorns groeien uit haar hoofd.