Dans une société souterraine créée par l'homme, les descendants d'une génération bannie se disputent le contrôle de la ville en ruine de Lux. Ichise, un orphelin devenu boxeur, perd une jambe et un bras pour satisfaire un promoteur de combat enragé. Au seuil de la mort, il est recueilli par une jeune femme médecin et utilisé comme cobaye pour la prochaine évolution de Texhnolyze. Avec ses nouveaux membres, Ichise est pris sous l'aile d'Oonishi, un puissant dirigeant d'Organ, une organisation qui a une certaine emprise sur Lux. Alors qu'Ichise est entraîné plus profondément dans une guerre pour le contrôle territorial de la ville, il apprend son avenir possible par la jeune fille prophète Ran, qui le guide hors de l'ombre dans ses moments les plus sombres. Avec l'explosion de la guerre, Ichise doit découvrir la vérité sur Lux et se battre pour sa survie alors qu'il réalise son destin.