故事发生于东京，在全球最大体育盛事WSG即将召开之际，知名企业的高官却接连在赞助商酒会现场遭到绑架，而自新名古屋站至东京的最高时速1000km的真空超导磁悬浮列车也被卷入其中，一场牵动国际目光的重大案件就此展开。

四百年后的未来，一曾蔚蓝的地球黄沙遍野，自然环境极度恶劣。与之相伴，旧有的人类文明凋零殆尽，早先绝大多数幸存者迁往靠近地球的外太空，在名为迪瓦的设施中安顿下来。他们抛弃肉体，将自己的精神和灵魂投入迪瓦所构建的虚拟空间中，尽情享受没有丝毫痛苦的快乐。但是自称弗隆提亚·赛塔（神谷浩史 配音）的骇客让维护迪瓦网络安全的中央保安局坐立不安，为了彻底揪出这个神秘敌人，保安局派出三等官安吉拉?巴尔扎克（钉宫理惠 配音）回到地球调查。操纵先进机甲的安吉拉率先打败蜂拥而至的沙地巨虫，随后和前来接应的丁格（三木真一郎 配音）见面。两个性格全然不同的搭档一同上路，来到了弗隆提亚可能藏身的杰德小镇。 　　安吉拉在那里得知令人惊讶的事实，而她曾经所坚持的信念也开始动摇……

　　承受着残酷命运的少女露恩•芭洛特（林原惠美 配音）与强敌鲍伊德（矶部勉 配音）进行着实力悬殊的惨烈战斗，危急时刻，号称万能兵器的犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人 配音）出现，拯救了濒临死亡的芭洛特。当芭洛特再次醒来，发现自己正置身于传说中的禁忌科学诞生之地——“乐园”实验室，再次她见识了许多奇怪的发明，并了解到“乐园”和三博士的过去。经过一番追查，她终于得知榭尔（中井和哉 配音）的记忆正藏在卡西诺赌场的一枚筹码之中。为了追查榭尔的过去，芭洛特化装成赌客走入凶险的赌场……　　本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中第二部（另两部分别为“压缩”和“排气”）。

成为“第三次冲击”元凶的碇真嗣，变得像废人一样……真嗣还能振作起来吗？2012年《福音战士新剧场版：Q》之后，这部动画讲述了被封印的故事的后续。

　　突袭世界的大灾难“第二次冲击”后，世界在废墟之上重建。14岁的少年碇真嗣被父亲碇元渡叫到第3新东京市。本以为能见到父亲迎接的他，却见到名为“ 使徒”的巨大生物与军队交火。危急之下，特务机关NERV的葛成美里将真嗣救下，并将其带往碇元渡所统领的NERV总部。但迎接真嗣的，却是是父亲冷酷地命令：驾驶称为“EVA”的巨大人型机器人与使徒战斗。本已表示拒绝的真嗣，看到重伤的替补驾驶员绫波丽后，决定遵从父亲的命令。就这样，从未受过作战训练的真嗣，准备驾驶EVA初号机迎战使徒。　　不断袭来的使徒，身份不明的绫波丽，从德国来的驾驶员惣流·明日香·兰格蕾，14岁的少年要面对远超自己能力的挑战。而碇元渡不动声色地观察一切，一个称为“人类补完计划”的神秘计划正在按照他的计划实现。