Sete anos após ter perdido seu pai durante uma batalha em Tóquio, Anemone (Ami Koshimizu) vai atrás de vingança. Ela agora é a peça fundamental na estratégia de uma unidade experimental para derrotar o Sétimo Eureka, que está matando milhões de pessoas e destruindo continentes. A única maneira de contra-atacar é atingir o inimigo por dentro. Embora seja arriscado, com a ajuda de Dominic (Shigenori Yamazaki) e uma menina de cabelo azul (Kaori Nazuka), Anemone fará o que for preciso para cumprir o plano e salvar a humanidade.
Mitsuha é a filha do prefeito de uma pequena cidade, mas sonha em tentar a sorte em Tóquio. Taki trabalha em um restaurante em Tóquio e deseja largar o seu emprego. Os dois não se conhecem, mas estão conectados pelas imagens de seus sonhos.
Ano 2034. Faz dois anos que Motoko Kusanagi deixou a Seção 9. Togusa é o novo líder da equipe que tem agora uma abordagem mais pessoal dos casos. A nova e melhorada Seção 9 lida com questões complexas e investiga uma série de eventos interligados que estão sendo manipulados por um ultra-hacker conhecido como Puppeteer (O Mestre dos Bonecos). No filme, a Seção 9 lida com incidentes planejados quase que matematicamente. Mas quem é o Mestre dos Bonecos? E qual a verdadeira intenção dele ao criar essas "coincidências"?
O ano é 2030. Seis meses se passaram desde que o incidente do homem sorridente foi resolvido. Cerca de 3 milhões de refugiados vivem no Japão, recrutados para preencher a escassez de trabalho. No entanto, a presença emergente dos refugiados intensifica o seu confronto com os "individualistas", que defendem um isolamento nacional, o que leva ao aumento de ataques terroristas. Nestas circunstâncias, um grupo terrorista chamado "Individual Eleven" realiza um ataque suicida. Mas havia um grande esquema por trás de sua ação. Quando Seção 9 descobre isso, eles tentam capturar o chefe do incidente.
O ano é 2030 - seis anos se passaram desde que um criminoso conhecido como "Homem Sorridente" se infiltrou nas maiores corporações de nanotecnologia médica, fazendo cyber-terrorismo, sequestro e espionagem, sem deixar nenhum suspeito. Novas informações são reveladas e a seção 9 intensifica a busca. Uma animação japonesa de ficção científica.
