一个月后，壁外调查正式开始，此次作战意在通过发射不同颜色的信号弹通知士兵们巨人的位置以此调整行进方向避开巨人，到达目的地（艾伦家地下室）。一切看似有条不紊的进行着，这时艾尔敏一侧出现了一名女巨人，两位前辈试图杀死她却发现女巨人速度惊人，而在他们将她要害锁定时分别被女巨人捏死、摔死了，目睹了这一切的艾尔敏由此断定女巨人拥有智慧，女巨人俯下身观察艾尔敏，就在他以为自己必死无疑的时候，摘下了他帽子的女巨人却跑开了。与莱纳、让汇合后，艾尔敏推断出他们的目标是艾伦并指出艾伦在最安全的中央后方。随后他们与女巨人战斗，在莱纳从女巨人死里逃生后，他却发现女巨人跑向了艾伦的位置。

爱尔敏、莱纳和让逃脱了女巨人的追击，却丢了两匹马难以行进，在发射信号弹后，克丽斯塔牵了两匹马到来，骑上马的他们准备撤回却在看到埃尔文团长他们发射的绿色信号弹后无奈继续前进。而女巨人的目标似乎仍是艾伦，其他士兵们为了阻止其行进受创惨重。在团长的带领下，大批人马进入了曾被作为壁外观光圣地，而现今是躲避巨人袭击的长满高树的森林。特别作战班从正中进入了森林，更有人马从森林两侧迂回。此时却收到埃尔文团长的命令，要所有人上树，阻止巨人进入森林，待大家上树后，不久便有许多巨人到来围在树下，但士兵们并未与其交战。与此同时，女巨人进入森林，她极快的行进速度不久便赶上了特别作战班，看样子，她的确是冲着艾伦来的。作战班的成员们都呼喊兵长下令与她作战，兵长却毫无回应。直到最后，兵长举起枪，说：“捂上耳朵！”。

调查兵团的利维尔班依然在巨木之森中被女巨人追赶，利维尔而的一枪拉大了他们和女巨人的距离。可飞速奔跑的女巨人眼看就要追上了艾伦他们。艾伦眼睁睁地看着后面的战友为了阻挡女巨人而牺牲，想要战斗却因利维尔一个不明确的目的被阻挡，艾伦想要咬破手利用巨人之力，而此时他面临着的是相信自己还是相信大家……曾经，为了探究艾伦的巨人之力，将艾伦降入井中，可将手咬的满是血却没有变成巨人。艾伦伤心而又沮丧，而就在他想要捡起掉在地上的勺子是，手瞬间出现了巨人化，没有皮肤的巨人之手十分灼热。后来调查出艾伦的巨人之力只有在有明确目的时可以启用，为此误会了艾伦的大家也咬了自己的手以示歉意……想起这些，艾伦选择了相信大家，继续全速前进。不久，到了关卡，埋伏已久的调查兵团用密集的炮困住了女巨人。兵长让大家藏好艾伦，自己飞回树上，准备和调查兵团的精英们（包括三笠）一起活捉女巨人

固定住了女巨人后，艾伦、爱尔敏和三笠他们似乎都没有猜出埃尔文团长的用意。可是因事情不断的进展，特别作战班和爱尔敏感知到，不被信任是因为可能出现了能够巨人化的间谍。团长似乎是想要捉到隐藏在巨人面具下成为人类战士的间谍。利威尔兵长和埃尔文团长想要去砍捂在后颈上的女巨人的手时，钢刀却断了。女巨人的手上出现了一层淡蓝色的透明铠甲，片刻又破碎消失。埃尔文团长推测这可能与铠之巨人有关。兵长站在女巨人头上冷冷地讲了几句话后，女巨人发出了孤注一掷般的吼声。接着，大批奇形种朝这里奔来。最后，埃尔文团长下达了全体战斗的命令，可不敌人数过多的巨人，便准备撤退。女巨人招来如此多的巨人来啃食自己的躯体也不让情报泄露。撤退时，团长却让利威尔去换上钢刀和补足气体，特别作战班的返程似乎又碰到了女巨人，根塔先生在没有防备下被攻击成重伤后挂在了树上。

女巨人继续追击艾伦，艾伦又一次想要巨人化，利威尔班剩余的三人劝阻艾伦，希望艾伦相信他们，让他们去战斗，艾伦选择了相信并继续前进，看到剩余的三人在刚刚失去了根塔先生的情况下仍就那么强大，艾伦开始庆幸自己的选择，正在这时，女巨人突然进攻将剩余三人杀害，目睹利威尔班全军覆没的艾伦开始愤怒，巨人化开始咆哮，攻击女巨人，远处的三笠，兵长听到艾伦的咆哮就往艾伦所在之处奔去，此时已经处于极度愤怒状态的艾伦正在和女巨人交战，可最终不幸败下阵来，正当女巨人要吃下艾伦之时，艾伦终于明白女巨人的真实身份，女巨人将艾伦吞食，远处赶来的三笠正好看见了这一切，女巨人吞食艾伦后开始逃跑，三笠追赶，要将女巨人杀死将艾伦救出来，兵长此时也已赶到，两人一起追赶女巨人。

兵长与三笠为了击杀女巨人分工合作，在兵长扭伤脚后救出了艾伦，此时的艾伦已经被粘液包裹的无法动弹。两人在重伤女巨人后撤退。兵长向后望去，女巨人在树下靠着竟流下了眼泪。女巨人一战落幕，侦查兵团在运送尸体回到壁内的途中又遇见巨人。在无奈之下只好丢弃尸体以拖延巨人。就这样，侦查兵团回到了壁内。