在人类的心理状态和性格倾向都能被数值化的未来。所有的感情、欲望、社会病态心理倾向等全部被记录并管理，大众以“好的人生”作为目标，竭力于数值性地实现它。所有的监控摄像头都已经被升级和联网到一体，通过监视人类的色相浑浊程度和声音、视频等信息用来计算人类的每个心理状态和个性倾向所衡量的值，通称：（即片名：心理测量者PSYCHO-PASS），它被用作判定人们的思想应有PSYCHO-PASS状态、个人精神本身。通过计算这些数值，系统可以自主断定一个人最理想的工作，感情，心理压力，甚至犯罪意图。因此，为让大众达到“理想的人生”这个指标，人们实现这些数值就变得非常积极。然而，有关犯罪的数值，也就是“犯罪指数”也会被测量，当然犯罪者亦是如此。因此，人们需要不断地保证自己的指数在正常范围，否则会被系统认为是潜在犯，将会被"矫正"。而同在监视下维持治安的工作的刑警被分为抓捕犯人们的行动部队“执行官”、以及监视指挥执行官们的“监视官”一起合作执行任务。优秀的“执行官”自身就有着相当高的犯罪系数，从矫正设施挑选出来除了当执行官别无其他选择，但正是因为这样才能够接近犯罪根源。因为“执行官”也有着可能孕育成犯罪者的危险倾向，所以就需要对搜查行动有着冷静的判断力的精英“监视官”来监视。安全局刑事课第一分队的成员各怀想法，虽然发现自己的所作所为常常会与真正的正义相悖却不得不在监视下继续执行任务。同时在处理案件时正在一步步地发觉和探索管理人类这些数值的系统——Sibyl System的真面目。他们所面临的彼岸将会有着什么？
森川由绮（平野绫 配音）是隶属于绪方事务所的大学生偶像歌手，外表可爱歌声甜美的她在社会上拥有着高超的人气。由绮有着一个从大学时代开始交往的男友，名叫藤井冬弥（前野智昭 配音），对于他们之间的感情，由绮分外的珍惜和看重。可惜冬弥却并不这么认为，对于女友日益高涨的人气，生性胆小懦弱的冬弥感到了分外的压力，两人之间开始有了深深的隔阂。 和由绮同一事务所的绪方理奈（水树奈奈 配音）出现在了冬弥的视线中。和由绮不同，理奈拥有着时尚的外形，个性也颇为要强，但正是这样的不同吸引了冬弥的目光。与此同时，开朗活泼的泽仓美咲（高本惠 配音），幼齿天真的观月麻奈（户松遥 配音）亦结连出现在了冬弥的身边，陷入情感漩涡的冬弥不知该何去何从。
在某个城市中存在着不为人知的被称为Amazon的吞噬人类的异形的存在。它们的数量，竟达到4000只。制造出这个怪物的元凶正是野座间制药公司！命令名下的野座间Peston Service驱除班秘密处理“Amazon”。 就是在这种情况下，在清洁干净的房屋中一步也不出去的平稳生活着的青年水泽悠和只靠野生的直觉和战斗力的像野兽一样的活着的男人鹰山仁相识，慢慢懂得了在“Amazons”的激烈的生存斗争中生存下去的故事。
