Daisuke Aramaki, miembro de Seguridad Pública, conoce a una misteriosa cíborg durante una redada a un mandatario extranjero, el cual es sospechoso de corrupción y actividad criminal. La mujer, que se presenta como Motoko Kusanagi, propone la creación de una nueva unidad especial dentro del Ministerio del Interior. Para iniciarla, Aramaki le encarga una investigación a su equipo.

Aramaki recluta al equipo de Kusanagi, que empieza a trabajar bajo sus órdenes como la unidad blindada. Tiempo después, el cibercerebro de la intérprete del ministro de Asuntos Exteriores se ve afectado por un virus. Aramaki cree que el coronel Mares, un alto cargo refugiado en Japón, lo ha hecho para sabotear una reunión secreta, y ordena a la Sección 9 que encuentre al responsable del hackeo.

Kusanagi y Togusa detienen a un sospechoso tras una alocada persecución en Fuchikoma. Aramaki y Batou, que vigilan al coronel Mares, ven que este recibe la visita de un individuo y sospechan que se trata del Titiritero, el hácker que introdujo el virus en la intérprete por orden de Mares.

Después de que varios robots de prueba ataquen a sus dueños, la Sección 9 investiga a los modelos de esa misma serie y descubre que todos comparten un rasgo en común. Batou y Togusa se dirigen a la fábrica, Maquinarias de Precisión Hanka, para investigar por qué se producen estos ataques.

Kusanagi y su equipo van hasta el Extremo Norte siguiéndole la pista a un cíborg de combate llamado Koil Krasnov. Para averiguar los objetivos del cíborg y destapar qué hay tras la sospechosa ampliación de una fábrica, Kusanagi se infiltra en la sede de Electrónica Sagawa. Mientras, Batou y los demás se dirigen a la fábrica subterránea.

Kusanagi y su novio acaban en el hospital tras un asalto inesperado. El sospechoso es Toru Soma, un terrorista que tiene cuentas pendientes con la comandante. Kusanagi y Togusa dejan el hospital y, tras descubrir que los siguen y desviar la marcha, se enfrentan a un escuadrón armado en mitad de una fábrica abandonada.

Un robot se fuga de la empresa de robótica Megatech. Cuando la Sección 9 lo toma bajo custodia, descubre que dentro de él se halla el Titiritero. Este anuncia a la unidad de Aramaki que es "una forma de vida espontánea nacida del mar de la información" y solicita asilo político, pero, momentos después, alguien invisible lo secuestra.

Kusanagi recobra el conocimiento tras infiltrarse en el cerebro del Titiritero. Aunque ya saben la verdad sobre sus orígenes, la comandante aún siente su presencia de vez en cuando. La unidad blindada asalta un barco perteneciente a una célula terrorista y Kusanagi acaba matando de un disparo al cabecilla por error.

Cuando una fuente desconocida filtra el vídeo del incidente a los medios, acusan a Kusanagi de matar a un terrorista a sangre fría. Ella sospecha que el servicio de inteligencia de Ghorantel está manejando los hilos y va a investigarlos por su cuenta, pero la obligan a ir a juicio.

Kusanagi pierde su cuerpo prostético a manos de un francotirador, pero huye de la escena con Batou en forma de cerebro incorpóreo. Van al refugio de este para conseguir un cuerpo nuevo, pero, mientras la comandante está en modo de aislamiento, el Titiritero, al que creían desaparecido, entra en contacto con ella.