Dans un avenir proche, en 2032, humains et cyborgs cohabitent, les implants cybernétiques repoussant aux extrêmes la frontière entre machines et humains, entre le réel et le virtuel. Une équipe spéciale du ministère de l'Intérieur, la Section 9, est chargée de mener une enquête sur les agissements d'un conglomérat producteur de cyborgs dédiés au plaisir sexuel, la Locus Solus. Une entreprise très puissante, dont les produits sont à l'origine de plusieurs meurtres. La section 9 met son meilleur "homme" sur le coup : Batou, un cyborg avec une petite parcelle d'humanité. En remplacement de sa collègue disparue mystérieusement, Motoko Kusanagi, il se voit affubler d'un nouveau coéquipier le très humain Togusa.