Lucy adalah jenis manusia khusus yang disebut sebagai “Diclonius”, lahir dengan sepasang tanduk pendek dan tangan telekinetik tak terlihat yang menjadikannya sebagai 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 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 yang tidak berbahaya yang memiliki kemampuan berbicara yang terbatas. Dalam keadaan tidak stabil ini, dia menemukan dua mahasiswa, Kouta dan sepupunya Yuka, yang tanpa sadar merawat buronan yang terluka, tidak menyadari kecenderungan pembunuhannya. Tindakan kebaikan ini akan mengubah hidup mereka, karena mereka segera menemukan diri mereka terseret ke dalam dunia bayang-bayang kerahasiaan dan konspirasi pemerintah.