Quinze anos depois do catastrófico Segundo Impacto, a humanidade enfrenta o cerco de colossais seres angelicais, os Anjos, que atacam Tóquio-3 sucessivamente. Mesmo com suas armas e estratégias militares mais avançadas, os seres humanos mostram-se impotentes contra tais inimigos. A única esperança recai sobre a NERV, uma organização secreta comandada pelo frio Gendou Ikari, que opera robôs humanoides gigantes denominados Evangelions. Equipados com armas de ponta e barreiras protetoras conhecidas como Campos de Terror Absoluto, essas máquinas são a única resposta contra os Anjos.
Shinji Ikari, de 14 anos, retorna a Tóquio-3 após anos de abandono por parte de seu pai. O jovem lida constantemente com traumas profundos decorrentes da perda da mãe e da negligência emocional de Gendou. Temeroso de estabelecer vínculos, a vida de Shinji se transforma ao conhecer Misato Katsuragi, uma oficial de alto escalão da NERV com 29 anos, que lhe oferece o afeto maternal que nunca experimentou.
Um ataque repentino de um Anjo força Shinji a agir, revelando o verdadeiro propósito de Gendou em chamá-lo: Shinji é o único capaz de pilotar efetivamente a Unidade Evangelion-01, um novo robô que sincroniza seus sinais biológicos. Apesar do severo tormento psicológico envolvido em pilotar um Evangelion, Shinji defende Tóquio-3 da ameaça angélica, sem saber dos planos obscuros de seu pai.