这是一个被巨人支配着的世界。成为巨人的食物的人类建造起了高达50米的巨大墙壁，以自由为代价去防止墙外的巨人的侵略。10岁的少年艾伦·耶格尔梦想着看到未知的墙外的世界。艾伦对那些满足于暂时的和平而放弃外出的人们感到格格不入。艾伦称他们为“家畜”。他们认为艾伦是“异物”。但是，由于能跨越墙壁的超大型巨人的出现，艾伦的“梦想”和人们的“和平”都瞬间土崩瓦解了。
八坂一（三瓶由布子 配音）是一位热爱科学的平凡少年，他坚信世界上的一切都可以用科学解释。然而，某一日，八坂一邂逅了名为岚山小夜子（白石凉子 配音）的神秘少女，她的出现以及随后而来的不思议事件颠覆了八坂一的全部世界观。 两人的相遇令他们获得了穿越回过去的特殊能力，与此同时，女扮男装的上贺茂润（小见川千明 配音）、同样拥有穿越时空的能力的德国少女可雅（名冢佳织 配音）、一直追随着小夜子的墨镜男村田英雄（安元洋贵 配音）、痴情而又倔强的山崎加奈子（堀江由衣 配音）以及身世神秘的少女伏见弥生（野中蓝 配音），这些角色接二连三的出现在八坂一的身边。
