Povestea incepe cu o tanara pe nume Lucy care evada goala dintr-o cladire de cercetare de pe o insula opropiata coastei Kamakura,in Prefectura Kanagawa din Japonia.Lucy reuseste sa dezmembreze cu nonsalanta si sa macelareasca in jur de 30 din gardieni si alti oameni ce lucrau acolo cu o putere apropiata de supranatural si scapa.Un lunetist incearca sa o impuste,dar glontul ricoseaza in casca ei metalica.Lucy cade apoi de pe o stanca in mare,rana de la cap sangerandu-i,dar in final supravietuind si evadand.Lucy nu este un om normal,ci un diclonius,o variatie mutanta a omului cu doua mici coarne pe cap,care seamana cu urechile unei pisici.Rasa diclonius poseda puteri telekinetice prin utilizarea "vectorilor" lor,maini invizibile controlate de ei cu numarul si mărimea depinzand de fiecare diclonius in parte.In ziua urmatoare evadarii lui Lucy,un baiat pa nume Kouta soseste in Katamura sa se intalneasca cu vara sa Yuka.Kouta a venit sa studieze la universitatea din oras si i-a fost dat in grija o pensiune veche "Artarul"(Kaede).Dupa ce se intalneste cu Yuka,cei doi merg pe plaja unde o gasesc pe Lucy adusa de valuri la tarm,inca goala si rana de la cap sangerandu-i.Trauma craniana suferita ii cauzeaza lui Lucy dubla personalitate. In contradictie cu sadica Lucy,aceasta personalitate este complet docila si la inceput incapabila sa zica altceva in afara de "nyu".Nestiind ce sa faca cu ea,Kouta si Yuka o duc la pensiune sa aiba grija de ea si ii pun numele "Nyu".Yuka decide rapid ca ar fi cel mai bine daca ar lucui si ea in pensiune.Cei trei incep sa se obisnuiasca cu viata lor impreuna,iar Nyu incepe sa-si amintesca franturi din trecutul dureros.Intre timp cercetatorii de la laborator trimit atat oameni cat si diclonius sa o vaneze si sa o prinda.