Dans un futur post-apocalyptique dévasté, la Terre est un désert désolé. Les seules forteresses restantes de l'humanité sont des cités-forteresses mobiles appelées Plantations, défendues par des robots géants appelés FRANXX, qui repoussent les imposants Klaxosaures prédateurs qui rôdent désormais sur le territoire. Hiro, pilote raté, serait là-bas à les combattre s'il n'avait pas tout gâché. Mais une rencontre fortuite avec une mystérieuse fille cornue est sur le point de changer le cours de sa vie – et son destin de pilote du FRANXX.