Lucy adalah jenis manusia khusus yang disebut sebagai "Diclonius," terlahir dengan sepasang tanduk pendek dan tangan telekinetik yang tidak terlihat yang membuatnya menjadi korban eksperimen ilmiah yang tidak manusiawi oleh pemerintah. Namun, begitu keadaan memberinya kesempatan untuk melarikan diri, Lucy, yang dirusak oleh pengurungan dan penyiksaan, melepaskan semburan pertumpahan darah saat dia melarikan diri dari para penculiknya.Selama pelariannya, dia menerima cedera kepala yang melumpuhkan yang membuatnya memiliki kepribadian ganda: seseorang dengan mentalitas anak kecil yang tidak berbahaya yang memiliki kapasitas bicara yang terbatas. Dalam keadaan yang tidak stabil ini, ia bertemu dengan dua mahasiswa, Kouta dan sepupunya Yuka, yang tanpa sadar membawa seorang buronan yang terluka ke dalam perawatan mereka, tanpa menyadari kecenderungannya untuk membunuh. Tindakan kebaikan ini akan mengubah hidup mereka, karena mereka segera terseret ke dalam dunia bayang-bayang kerahasiaan dan konspirasi pemerintah.