Dans un futur lointain : l’humanité a érigé « Plantation », une ville-forteresse mobile, au milieu d’un désert en ruines. Au cœur de cette ville se trouve « Mistilteinn », le quartier des pilotes, également surnommé la « Cage à oiseaux ». C’est là que vivent les enfants… Leur seule raison d’être est le combat. Leurs ennemis sont de mystérieux organismes géants appelés « Kyoryu ». Les enfants pilotent des robots appelés FRANXX afin d’affronter ces ennemis qu’ils n’ont encore jamais vus. Parmi eux se trouvait un garçon que l’on qualifiait autrefois d’enfant prodige : le numéro de code 016, Hiro. Un jour, une mystérieuse jeune fille appelée Zero Two apparaît devant Hiro. « Je t’ai trouvé, mon chéri. »