壊滅的な第二次インパクトから十五年後、人類は東京-3 を狙う巨大な存在、エンジェルによる絶え間ない攻撃に直面する。これらの敵に対して従来の軍事力は無力であり、生存は厳格なゲンドウ・イカリ率いる秘密結社NERVの手に委ねられる。NERVは、絶対テロフィールドで防御され、高度な兵器を備えた巨大な人型メカ、エヴァンゲリオンを投入してエンジェルと対峙する。
十四歳のシンジ・イカリは、長年父親に捨てられた後、東京-3 に帰還する。母親の喪失と父親の冷徹な態度に悩まされ、シンジは他者との絆を築くことを恐れていた。その世界は、二十九歳のNERV上級将校であるミサト・カツラギとの出会いによって一変する。ミサトは、彼が長年欠いていた温もりとケアを提供する。
突如として発生したエンジェルの侵攻により、シンジは行動を迫られる。そこにはゲンドウが彼を呼び寄せた真の目的が露見する。シンジは、自身の生体信号に応答するロボット、エヴァンゲリオン零号機と同期する唯一の能力を有していたのだ。エヴァンゲリオンを操縦することによる深刻な精神的負担にもかかわらず、シンジはエンジェルという脅威に対する東京-3 の守護者となるが、父親の隠された意図には気づかない。