Идёт 2015 год. Семнадцатилетний Камина Аято заканчивает школу в Токио. Из родителей у него — только вечно занятая мать. Два года назад в результате нападения неизвестных захватчиков всё человечество погибло, осталась невредимой только относительно небольшая территория с центром в Токио, выехать за пределы которой невозможно. Ученикам говорят в школе, что всё население планеты составляет теперь не более 23 миллионов человек.
Однажды утром по дороге в школу Аято становится свидетелем начала войны — силы самообороны отражают нападение неизвестного врага, применяя, помимо обычной боевой техники, невиданное оружие, имеющее вид гигантских существ или роботов гуманоидного типа — долемов.
Про школу можно уже забыть — гораздо важнее просто выжить и помочь друзьям. Через некоторое время Аято встречает молодую женщину — Ситоу (англ.транслит: Shitow. В фильме фамилия звучит ближе к русскому транслиту) Харуку. Вместе они покидают Токио, используя РаЗефона — гиганта того же типа, что использовались для отражения нападения. Выясняется, что Аято, похоже, единственный, кто может управлять РаЗефоном, до этого предназначавшимся его матери.
Оказавшись за пределами Токио, Аято узнаёт правду: Земля не разорена, и человечество продолжает существовать, но некоторое время назад раса существ Мю (IPA: [muː] катакана: ムウ, «мюлиане»), пришедших из параллельного мира, напала на людей. Результатом нападения стало то, что Токио с окрестностями был накрыт непроницаемым куполом радиусом около 30 миль. Извне купол очень похож на поверхность Юпитера, из-за чего захваченная область получила наименование «Токио Юпитер». Люди, оставшиеся под куполом, полностью изолированы от внешнего мира. Более того, время там течёт, в 6 раз медленнее, чем во внешнем мире. Мюлиане внешне не отличаются от людей, но их кровь имеет ярко-синий цвет. Люди в Токио постепенно мутируют, превращаясь в мюлиан, о чём в большинстве своём не подозревают. После превращения в мюлиана он теряют значительную часть памяти, личность полностью изменяется. Забываются былые привязанности, друзья, любимые, кровные родственники.
На Земле идёт уже 2027 год, правительственная организация «Терра», офицером которой является Ситоу Харука, пытается противостоять агрессии. В силу каких-то причин, которые никто ему не хочет объяснять, Аято — единственный, кому теперь подчиняется Разефон. Боевая операция, свидетелем которой он стал, была затеяна с одной-единственной целью — похитить Аято. От него требуют, чтобы он стал боевым пилотом Разефона и участвовал в борьбе «Терры» с захватчиками. Ему приходится сделать нелёгкий выбор, ведь на стороне противника — его знакомые, друзья, его мать. А на стороне «Терры» оказываются люди, которых он успел полюбить и за которых чувствует ответственность.
Как выясняется впоследствии, Разефон — не только и не столько боевое оружие. Он был сотворён в мире Мю в качестве инструмента для «настройки мира» — объединившись с пилотом, имеющим особые качества и способности для управления, он становится фактически богом (Собственно, это не бог, а некий сверх-инструмент мюлиан); его пение, управляемое пилотом («исполнителем»), способно не только разрушать, но и изменять мир, приводить его к порядку и гармонии. И люди из «Терры», и Мю пытаются использовать Разефон для того, чтобы преобразовать мир в соответствии с собственными представлениями.
Сериал и полнометражный фильм описывают одну и ту же историю, в фильме лишь несколько иначе расставлены акценты и, естественно, выпущены многие события и персонажи (но появилась предыстория, чего в сериале не было). Концовки в фильме и сериале значительно расходятся.
