Les Diclonius sont des humains mutants possédant des cornes desquelles ils tirent un pouvoir télékinétique représenté par des « vecteurs » : des bras fantômes s'étirant depuis leur épine dorsale, munis d'une force dévastatrice. En raison de cela ils sont maintenus en captivité dans un laboratoire de haute sécurité pour y être étudiés.

Lucy, une diclonius, s'échappe du laboratoire en massacrant les gardes avant d'être touchée à la tête par un sniper, ce qui la précipite dans l'océan. Elle se réveille sur une plage et est secourue par un jeune garçon nommé Kōta et sa cousine Yuka. Elle a cependant perdu la mémoire et Kōta et Yuka décident de l'héberger chez eux, puis lui donnent un nom : Nyu, le seul mot qu'elle semble capable de prononcer. La vie de Nyu commence alors avec Kōta et Yuka. Une tranquillité de courte durée car un commando d'élite est dépêché pour retrouver et éliminer Lucy. Après son échec, le laboratoire emploie deux autres diclonius pour tuer Lucy/Nyu.