Quinze anos após o catastrófico Segundo Impacto, o mundo enfrenta uma nova ameaça: os seres celestiais monstruosos chamados Anjos invadem Tóquio-3 um por um. A humanidade não consegue se defender contra os Anjos apesar de usar suas munições mais avançadas e táticas militares. A única esperança de salvação humana está nas mãos do Nerv, uma organização misteriosa liderada pelo frio Gendou Ikari. O NERV opera robôs humanóides gigantes apelidados de "Evangelions" para combater os Anjos com armamento avançado de última geração e barreiras de proteção conhecidas como Campos Terror Absolutos.
Anos após ser abandonado por seu pai, Shinji Ikari, filho de 14 anos de Gendou, retorna a Tóquio-3. Shinji sofre uma batalha interna perpétua contra o trauma profundamente enterrado causado pela perda de sua mãe e pela negligência emocional que sofreu nas mãos de seu pai. Aterrorizado em se abrir a outro, a vida de Shinji é mudada para sempre ao conhecer Misato Katsuragi, de 29 anos, um oficial de alto escalão que mostra a ele uma bondade maternal que ele nunca experimentou.
Um ataque devastador dos anjos força Shinji a agir. Gendou revela seu verdadeiro motivo para convidar seu filho de volta para Tóquio-3: Shinji é a única criança capaz de pilotar eficientemente Evangelion Unit-01, um novo robô que sincroniza com sua biometria. Apesar do trauma psicológico brutal causado por pilotar um Evangelion, Shinji defende Tóquio-3 contra a ameaça angélica, ignorando as maquinações escuras de seu pai.