Alors qu’il sèche les cours, Takashi assiste, impuissant, à l’invasion de son lycée par ce qui semble être des morts-vivants. Réussissant à former un petit groupe de survivants, incluant Reï, son amie d’enfance, il tente d’échapper à la contamination, mais se rend vite compte que le monde entier est touché. Commence alors une longue bataille pour sa survie et celle de ses nouveaux camarades dans une ville de Tôkyô infestée de zombies.

La ville de Lux, construite dans les profondeurs de la Terre, est devenue « une cité abandonnée » depuis que la surface l'a oubliée. Ses habitants y vivent dans la peur et le désespoir tandis que les gangs dirigent la ville. Ceux-ci contrôlent également la « Texhnolyze », une technologie qui permet de remplacer les membres du corps humain par des prothèses cybernétiques. Le destin de ce monde va se jouer entre quatre personnages : Ohnishi, le caïd de la ville, Ran, une jeune fille aux pouvoirs de divination, Yoshi, un mystérieux visiteur et Ichise, un boxeur mutilé. La « Texhnolyze » les sauvera-t-elle ou les mènera-t-elle à leur destruction ?

L’histoire nous entraîne dans le quotidien palpitant de Sakamoto, un lycéen pas comme les autres : il est l’élève le plus populaire de son lycée. Pourquoi ? Parce qu’il a la classe. Il a la côte auprès des filles au point de voler la vedette à un de ses camarades top model, mais est très mal vu par les garçons de son école. Pourtant, ce n’est pas la célébrité que Sakamoto recherche ; son but est d’aider ceux qui en ont besoin, et fera tout pour allier sa simple vie de lycéen à son rôle de modèle.

Albert, fils d'une noble famille originaire de Paris par à l'aventure avec son amis Franz pour s'échapper de sa vie ennuyeuse. Il rencontre un noble homme très riche, le comte de Monte Cristo. Vivant dans de riches et luxuriants hôtels, accompagné de belles femmes, l'énigmatique compte fascine Albert par son savoir. Celui-ci décide alors d'inviter le comte à Paris pour joindre la haute société. Mais ce qu'Albert ne sait pas, c'est que son père a auparavant privé le comte de sa fiancée…

Les Diclonius sont des mutants qui possèdent de terribles pouvoirs psychiques. Emprisonnés par le gouvernement, ils sont isolés et étudiés dans des laboratoires. Mais Lucy, l’une des plus terribles Diclonius, parvient à s’échapper en massacrant toute personne s’opposant à sa fuite. Au cours de son évasion, elle est touchée par une balle et perd la mémoire. Lucy est retrouvée par deux adolescents qui, ne connaissant rien de son passé sanguinaire, décident de l’accueillir en la renommant Nyu, le seul mot qu’elle puisse prononcer.

Mais l’envoi d’une unité d’assaut spéciale à sa recherche réveille partiellement la sauvagerie de Lucy, entraînant de nombreux massacres…