En el futuro, la humanidad se ha establecido en nuevas ciudades, sobre lo que podría ser considerado una zona de desastre. Plantation es una de esas ciudades, en la cual podemos ver entrenar a un grupo de jóvenes, el objetivo es convertirlos en pilotos de combate.
Su única razón para vivir es la de pelear contra unos organismos misteriosos conocidos como Kyoryu. Para hacerlo, deben aprender a controlar unos robots conocidos como FRANXX.
Un día, una inmensa nave aterriza en la ciudad, en su interior viene una extraña chica, conocida como Zero Two, se trata de una piloto, también conocidos como parásitos. Sin embargo, ella es diferente, comenzando por su apariencia, ya que tiene un par de cuernos en la cabeza.
Mientras tanto, en la ciudad, un joven cadete, código 016 o Hiro, que una vez fue considerado un genio, está a punto de ser descartado del programa de entrenamiento. Luego de varios intentos, no ha podido activar su unidad. Ese día, al caminar por un área verde, ve a Zero Two nadando en un lago artificial, él piensa que se está ahogando y salta al agua para ayudarla.
Ella está bien, pero al platicar con Hiro, este llama su atención, y no duda en saltar sobre él. Por alguna razón, cree que ambos comparten algo en común, la soledad. Ella no lo duda, y le pide que sea su compañero para pilotear el FRANXX. Ya que estas máquinas requieren una combinación entre hombre y mujer para hacerlo.
Pero antes de que pueda responder, aparece un piloto con heridas evidentes en todo el cuerpo, y dice ser el acompañante de Zero Two. Ella no se siente complacida, pero decide acatar sus órdenes y prepararse para la ceremonia de bienvenida.
Por su parte, Hiro tiene decidido abandonar la ciudad, y Naomi, quien fuera elegida para ser su compañera tendrá que hacer lo mismo. Su futuro no es alentador, se sabe que ningún huérfano ha regresado al orfanato, también conocido como jardín.
Antes de partir, sufren un ataque por una inmensa criatura, el sistema de seguridad colapsa y la ciudad recibe un ataque directo. En ese instante aparece un robot para enfrentarle, se trata de Zero Two, quien tiene la fama de acabar con sus copilotos.
En el ataque, al ser repelidos por la criatura, Zero Two ha perdido a su copiloto. Cerca del percance está Hiro, quien al verla herida decide acercarse y ayudarla. Luego de mostrar determinación, ella decide aceptar su ayuda.
Con un simple beso, ambos conectan su alma, y con su poder combinado, el FRANXX adopta su verdadera forma.
(ダーリン・イン・ザ・フランキス)