2014年的东京。非常普通的高中生夏目Akira有一天遭遇了交通事故。醒来后，发现那里只出现在2030年漂浮在东京湾的走私组织的船里。混乱的小光，和警察上园美波和安卓的阿玛一起，受到了以神秘武器“EX-ARM”为目标的敌人的攻击，陷入了大危机！

晓在士牙几近强迫之下不得不加入警视厅EX-ARM对策课，正当他感到困惑之际，都内接连发生自爆恐怖攻击事件，于是他也跟着一同探究事件原因。调查爆破恐攻现场时，在附近遇到一个名叫小春的少女，没想到小春竟也快要变成恐攻的牺牲品。晓于是与对策课成员们联手一同搜查恐攻事件的幕后黑手。

包含晓在内的对策课一行人，为了回收流亡至日本的穆瓦济共和国前总统杰森.莫兰所持有的EX-ARM，前往位处经济特区内的莫兰宅邸。然而莫兰的仿生人.艾尔米菈却开着双足战车出现，使用应是EX-ARM性能的能力阻挡在它们眼前。面对艾尔米菈能使目标消失的攻击，对策课毫无反击之力，晓也不知该如何与她战斗，就在这时，士牙安排的追加装备抵达了战场。

晓联机上入谷重工所开发的战斗装甲“巨魔”，尽管是第一次联机，他却能自在地操作巨魔对控制着双足战车的艾尔米菈展开反击。听见艾尔米菈对他说“只有战斗才是我的存在意义”，令他回想起至今遗忘的记忆，在连接着巨魔的状态下失控，展现令人惊讶的力量打倒了艾尔米菈和莫兰。然而打倒了敌人晓却仍旧处于失控状态，美波和阿尔玛便联手一起让他恢复自我。

与同班同学美波、转学生阿尔玛，以及其他对策课成员一起度过校园生活的青春校园剧——这里是依照晓的意识所打造的虚拟空间。对策课成员们为了刺激晓恢复记忆潜入这个虚拟空间，却在此遇上一个悄悄介入的人物“尤古”。晓在此与面对这个出现在他记忆中，过去曾造成东京毁灭、装备着EX-ARM No.11、而且长得和自己如出一辙的Beta。他强烈地感受到，这个Beta正是所有灾难的源头。

自称拍卖官的神秘人物举办了一场EX-ARM拍卖会。全世界的犯罪组织都为了寻求No.11聚集到了拍卖会会场所在的巨型浮岛上。对策课的晓一行人在政府要求下，负责护卫日本黑社会领导者“仁国社”并进行潜入调查，但仁国社立刻被卷入各个组织的大混战之中。在战斗中失去的晓再度醒来时，眼前竟出现了那位拍卖官。

美波得知家人死亡的事件与仁国社有关，为了追寻真相，来找艾珥贾德。原来艾珥贾德也是被仁国社害死家人的受害者，正在寻求复仇的机会。美波站在保护仁国社的立场与艾珥贾德敌对，但他身边却有本应已经过世的弟弟苍真，以及人工智能遭改写的阿尔玛助阵。另一方面，近藤和实体化的尤古也身陷战斗之中。在各地仍在混乱之时，周遭忽然出现“Beta”的扩音广播。

对策课、艾珥贾德、军火商人.阮、以及装备着No.11的拍卖官等人，在挟持仁国社为人质的Beta的召集下来到体育馆。在众人各位为了自己的目的而交战的情势下，晓侵入Beta的网络，并知道了Beta竟也跟自己一样是EX-ARM No.00。救出仁国社一行人的晓再度回到体育馆，但这时日本国防军的多足战车从天而降，为了连同对策课也一并抹消而展开了攻击。

艾珥贾德本被复仇蒙蔽了双眼，最后却挺身保护美波而死。阿尔玛虽然恢复原状，但众人却放心不了多久。身为EX-ARM持有者且仍一心要复仇的苍真、骇掉天照大军的Beta都阻挡在众人眼前，事态越发绝望。这时，众人期待的巨魔终于即将抵达。晓在大家的帮助下获得足以战斗的力量，为了守护珍视的人们，再次坚定了奋战到底的决心。

虽然巨魔展现了惊人实力，但Beta也不停吞噬各种机械巨大化后与之抗衡。另一方面，阿尔玛在和苍真的战斗中，逐渐表现出超越仿生人应有的思考意志。就在这时，近藤等人趁势带着仁国社逃向岛外。巨魔与Beta的战斗越演越烈之际，拍卖官表明自己其实是晓的哥哥。

只有直接攻击脑核才能打倒不断巨大化的Beta，使得巨魔陷入苦战，在拍卖官的舍命作战下终于锁定脑核位置，成功地以No.11的力量打倒Beta。正当晓与对策课成员们会合，为彼此都能活下来而感到开心时，新一波灾难的起头却已逼到眼前。

晓好不容易终于打倒Beta生还归队，却发现东京竟然碰到大规模的骇客入侵逐渐失控，于是和尤古的分身们一起潜入网络世界中寻找原因。然而他们在网络世界与敌人奋战之际，黑客依然逐步侵蚀着全世界，最后连洲际弹道导弹都被强制发射，地球陷入了灭亡的危机。眼见危机的到来，晓为了拯救他所重视的人类，下定了一个决心。