Shinji Ikari, um garoto de 14 anos da cidade de Tokyo-3, é entregue à organização secreta NERV, onde é solicitado por seu enigmático pai para salvar a cidade de uma criatura invasora chamada Anjo.

Shinji se transfere para uma nova escola em Tokyo-3, despertando o fascínio de seus colegas (e inflamando a ira de um estudante cuja irmã foi ferida na última batalha do EVA). Enquanto isso, um segundo Anjo ataca a cidade.

Frustrado por suas novas responsabilidades, Shinji foge de Misato e da NERV. Depois de ser escoltado de volta para a organização por oficiais armados, Shinji deve decidir se ele realmente quer abandonar seu papel como piloto do EVA.

Rei Ayanami, a piloto do EVA-00, está programada para passar por outro teste de ativação após um acidente horrível quase um mês antes. Shinji faz tentativas de entender Rei e sua estreita relação com seu pai.

Um novo Anjo invade a cidade e acerta um golpe crítico em Shinji. Levando em conta as habilidades do inimigo, Misato faz uma estratégia especial envolvendo as Unidades 00 e 01, bem como um enorme rifle de positron. Shinji também descobre o motivo de Rei como piloto do EVA.

Um novo robô militar nuclear, Jet Alone, sai de controle durante uma cerimônia de demonstração e se dirige para um colapso quase certo. Com a ajuda de Shinji e EVA-01, Misato se encarrega de deter a ameaça.

Misato, Shinji, Touji e Kensuke viajam para um famoso porta-aviões para coletar o novo EVA-02 e sua orgulhosa piloto, Asuka Langley Souryuu. Um Anjo marítimo ataca a frota e Asuka leva Shinji para o plug de entrada do EVA para uma demonstração imediata de suas habilidades.

Um ataque rápido contra um novo Anjo por Asuka e Shinji termina em uma derrota embaraçosa quando o monstro de repente se divide. Shinji e Asuka passam a aprender uma série de movimentos de dança sincronizados com uma nova estratégia orientada pela equipe.

Proibidos por Misato de irem em uma viagem para Okinawa, Shinji e Asuka se aprofundam nos estudos, já que suas notas estão baixas. Um Anjo embrionário é encontrado dentro de um vulcão e Asuka se oferece para realizar a perigosa tarefa de recuperar a criatura.

Uma falha de energia em toda a cidade coloca NERV em crise quando outro Anjo invade Tokyo-3. Shinji, Rei e Asuka tentam fazer o caminho para a sede da NERV para uma implantação manual dos EVAs.

Misato é promovida para Major, mas revela seus sentimentos há muito tempo enterrados sobre seu trabalho na NERV. Um Anjo maciço aparece na estratosfera terrestre e todos os EVAs são designados para pará-lo.

Durante uma experiência do plug de simulação, um Anjo com a capacidade de imitar os circuitos do computador consegue invadir o sistema de supercomputadores MAGI e inicia uma seqüência de autodestruição. Ritsuko mergulha no funcionamento interno do sistema e conduz uma furiosa tentativa de cancelar o processo.

O Comitê de Instrumentação Humana recorda os encontros e batalhas do Anjo anterior enquanto Gendou esconde a questão do Anjo, recentemente descoberto, como um vírus. Rei e Shinji passam por testes de inter-compatibilidade com seus respectivos EVAs, mas esta experiência culmina em um incidente estranhamente familiar.

Shinji visita o túmulo de sua mãe na companhia de seu pai e Misato reflete sobre seu antigo romance com Kaji. Logo depois, Kaji e Misato descobrem um segredo surpreendente dentro do Dogma Terminal da NERV.

Um Anjo bizarro absorve Shinji e o EVA-01. Enquanto a NERV procura um meio de destruir o Anjo (mesmo que isso signifique matar Shinji), Shinji enfraquece dentro do plugue de entrada, ponderando o seu papel como um piloto e seu relacionamento com as pessoas em sua vida.

Após o EVA-04 desaparecer em circunstâncias misteriosas, a NERV prepara rapidamente o teste do EVA-03 e a seleção de seu piloto. Shinji e Touji formam um laço de amizade e Shinji começa a se abrir emocionalmente para Touji.

A ativação do EVA-03 dá errado quando um Anjo toma o controle da unidade. Com o EVA-03 transformado em Anjo, Shinji enfrenta o dilema moral de destruir tal unidade no risco de machucar ou até mesmo matar o piloto preso nele.

Shinji, furioso com seu pai pelas ordens dadas na batalha anterior, renuncia a NERV. Mas como um Anjo deposita resíduos para a Geo-Front e os outros EVAs, ele começa a reconsiderar sua apressada decisão.

Depois de sua forma física ser absorvida pelo EVA-01, Shinji mergulha em um estado introspectivo, novamente contemplando sua "missão" e papel como um piloto. Enquanto isso, Ritsuko e a NERV tentam desesperadamente recuperá-lo.

Kouzou é interrogado pela SEELE e relembra sobre a história da NERV, sua matriz GEHIRN, Yui, Gendou Ikari e a mãe de Ritsuko, Naoko Akagi. Ao mesmo tempo, um horrível destino está reservado para Kaji em relação às suas relações sombrias.

Asuka, assombrada por memórias do suicídio de sua mãe e pela idéia de que ela "perdeu" para Shinji na batalha anterior, começa a perder sua preciosa autoconfiança como piloto. Um novo Anjo aparece no espaço e invade a psique de Asuka através de um estranho feixe de luz, tornando-a indefesa.

Quando um Anjo parecido com uma bobina de luz chega, Rei e Shinji são enviados para a batalha, mas a capacidade de assimilação do inimigo leva Rei a autodestruir o EVA-00 para matá-lo e salvar Shinji. Mistérios abundam quando um clone de Rei aparece mais tarde no hospital e Ritsuko revela o terrível segredo do "plug fictício" do sistema de Misato e Shinji.

Um desanimado Shinji encontra um garoto de bom coração chamado Kaworu, que rapidamente se torna seu amigo próximo. No entanto, Kaworu (selecionado anteriormente como o piloto substituto para EVA-02) logo é revelado como o Mensageiro Final. Esta virada de eventos deixa Shinji com um cruel dilema: Salvar a humanidade significará matar seu único e verdadeiro amigo no mundo.

Shinji, dolorido por sua escolha de matar seu amigo Kaworu, desliga-se do mundo e das pessoas em sua vida e reflete sobre qual é o seu verdadeiro propósito na vida. A instrumentalidade começa quando Shinji deseja um mundo de completa solidão e reclusão.

Shinji tenta encontrar maneiras de se sentir melhor sobre si mesmo e sobre outras pessoas, enquanto pensa em uma solução para seus inúmeros problemas.