Lucy adalah ras manusia istimewa yang disebut Diclonius, terlahir dengan sepasang tanduk pendek dan tangan telekinetik tak terlihat yang membuatnya menjadi korban eksperimen ilmiah tak manusiawi oleh pemerintah. Namun, begitu keadaan memberinya kesempatan untuk melarikan diri, Lucy, yang dirusak oleh kurungan dan penyiksaan, melepaskan rentetan pertumpahan darah saat ia lolos dari para penculiknya.
Saat melarikan diri, ia mengalami cedera kepala parah yang membuatnya memiliki kepribadian ganda: seseorang dengan mentalitas anak kecil yang tidak berbahaya dengan kemampuan bicara terbatas. Dalam kondisi tidak stabil ini, ia bertemu dengan dua mahasiswa, Kouta dan sepupunya Yuka, yang tanpa sadar merawat seorang buronan yang terluka, tanpa menyadari kecenderungan membunuhnya. Tindakan kebaikan ini akan mengubah hidup mereka, karena mereka segera mendapati diri mereka terseret ke dalam dunia gelap kerahasiaan dan konspirasi pemerintah.
