Futuro distante: a humanidade se estabeleceu em Latifúndios, cidades-fortalezas erguidas sobre os destroços da guerra, e a civilização floresceu. Nessa cidade, há o Mistilteinn, um quartel de pilotos também conhecido como Gaiola. É lá que as crianças vivem... Alheios ao mundo de fora e da vastidão dos céus. Sua única missão em vida é lutar.

Seus inimigos são os urrossauros, gigantescos organismos misteriosos. As crianças operam robôs chamados FRANXX para enfrentar esses inimigos desconhecidos, crentes de que esse é seu objetivo de vida.