Al comienzo se relata lo sucedido algunos días antes de la llegada de Shinji a NERV. El equipo se encontraba realizando una prueba de sincronización de Rei con el prototipo EVA-00, cuando inesperadamente la unidad comenzó a rechazar a la piloto y enloquecer. Es por este accidente que Rei aparece herida en el primer capítulo. Shinji se sorprende del vínculo que su padre tiene con Rei. El quinto ángel Ramiel aparece y Shinji quiere enfrentarlo pero es derrotado y apenas consigue salvarse. Ramiel comienza a penetrar en la base subterránea de NERV y la situación se empeora a cada minuto.

En el año 1999, en la Antártida, ocurrió un cataclismo llamado El Segundo Impacto, como resultado de un incidente ocasionado por unos seres conocidos como Ángeles. Gran parte de la Tierra quedó devastada por el fenómeno, y la mitad de la población sucumbió en la catástrofe, aunque ahora la humanidad gradualmente se va recuperando. Años después, en el 2015, los Ángeles regresan y comienzan a atacar a la Tierra... Cada uno de los Ángeles es diferente de los demás, excepto por el hecho de que todos pueden generar un impenetrable escudo protector llamado Campo AT. La organización NERV revela su nuevo proyecto con miras a salvar el mundo: gigantes y bio-mecánicos robots conocidos como Evas, que son unos de las pocas fuerzas sobre la Tierra capaces de enfrentar a los Ángeles. Sólo niños específicos pueden pilotar los Evas: Shinji Ikari, el hijo de el jefe de NERV y que no desea pelear, la reservada Rei Ayanami y la exaltada (y algo amante del combate) Asuka Langley. Mientras combaten a los Ángeles uno a uno, van descubriendo más y más acerca de la naturaleza y el futuro de la humanidad...