historia se centra en Lucy, una Diclonius (una mutación del ser humano que se caracteriza por tener dos cuernos en la cabeza y dos brazos invisibles) que consigue escapar del centro de investigación donde la tenían retenida para estudiarla. En la huida, es alcanzada por un francotirador que le destruye el casco que protegía su cabeza dejándola inconsciente. Lucy es arrastrada por las olas hasta una playa donde es encontrada por Kōta y Yuka. Debido al impacto, Lucy ha perdido la memoria por completo y pasa de ser una sádica asesina a una inocente chica que solo sabe decir "Nyu". Con el paso del tiempo, Lucy ira recordando cosas del pasado.

Kōta comprende las palabras de Yuka y sale a buscar a Nyu. Mientras tanto, Nyu vaga por las calles, y las Fuerzas Especiales son enviados para capturarla. Pero en el intento se dan cuenta que es muy difícil ya que ella posee unas extrañas manos llamadas "vectores".

Lucy escapa de la casa de Kōta y se va al cementerio de la ciudad donde se encuentra con Nana y comienzan una batalla entre diclonius donde Nana pierde siendo desmembrada por Lucy. Mientras tanto Mayu es acogida por Kōta en su hogar.

Se muestra el terrible pasado de Mayu y la razón por la que abandonó su hogar, ya que su padrastro abusaba de ella y su madre no hacia nada al respecto. Kōta y Mayu deciden llevar a Nyu (Lucy) a la universidad en donde estudian, el profesor Kakuzawa la reconoce y les miente diciendo que era un familiar de el, haciéndose cargo de ella.

El soldado Bando, escapa del hospital para cobrar venganza de lo que le había hecho Lucy cuando fallo su intento de capturarla. Mas tarde encuentran el cuerpo del profesor Kakuzawa decapitado (asesinado por Lucy al recuperar su personalidad oscura). Después Kōta y Yuka encuentran a Nyu y la llevan de regreso a casa.

Kurama libera a Nana de las instalaciones con unas protesis nuevas puestas posterior a la batalla de Lucy y le da dinero para que pueda vivir por su cuenta por un tiempo. Mayu la encuentran y se hacen amigas de inmediato, ella la invita a casa de Kōta donde se encuentra con Nyu y reacciona de manera agresiva al reconocerla.

En este episodio se revela el pasado de Lucy, una cruda infancia donde fue criticada por sus compañeros del orfanato por sus cuernos. Se ve que paso por varios traumas que terminan desatando sus instintos asesinos y asesina a sus compañeros del orfanato.

Se narra el inicio de la relación de Lucy y Kōta cuando eran niños. Kōta se fascina por los cuernos de Lucy y decide hacerse amigo de ella. El ultimo día que estuvieron juntos fue en el zoológico pero cuando Kōta se despide de Lucy manifiesta su personalidad asesina.

La nueva familia de Kōta crece mas ya que Nana comienza a vivir con ellos oficialmente. Despues se revela el pasado de Kurama y el por que quiso formar parte de los laboratorios de investigación diclonius. Posteriormente nace su primera hija, Mariko quien descubre que es una silpelit y enfrenta la difícil decision de matarla, en ello su esposa le ruega que la deje vivir y muere desangrada después del parto.

Los responsables de los laboratorios deciden liberar a Mariko, la hija de Kurama, para que traiga de vuelta a Lucy. Nana decide enfrentarse a Mariko para proteger a su nueva familia. Nana queda en desventaja contra Mariko y comienza a torturarla.

Nana pierde el encuentro contra Mariko pero antes de caer desactiva los vectores de ella para que no pueda volver a usarlos, después de eso Kurama la rescata cuando la ve caer. Mas tarde se revela como murió el padre y la hermana de Kōta, quienes fueron asesinados brutalmente por Lucy.