세컨드 임팩트의 충격으로 제4사도가 제3신동경시를 공격하고 인류의 운명은 특무기관 네르프의 손에 달려 있다. 젊은 이카리 신지는 마지못해 에반게리온 초호기를 조종하게 되고 에반게리온 0호기 파일럿 아야나미 레이와 함께 싸우지만 초호기는 제6사도의 공격으로 파손된다. 카츠라기 미사토는 사도에 대적하기 위해 일본의 모든 전력을 초호기의 양전자포에 집중시키려는 계획을 세운다.