In einer von Menschenhand geschaffenen unterirdischen Gesellschaft wetteifern die Nachkommen einer verbannten Generation um die Kontrolle über die zerfallende Stadt Lux. Ichise, ein Waisenkind, das zum Preisboxer wird, verliert ein Bein und einen Arm, um einen wütenden Kampfpromoter zu befriedigen. Am Rande des Todes wird er von einer jungen Ärztin aufgenommen und als Versuchskaninchen für die nächste Evolution der Texhnolyze benutzt. Mit seinen neuen Gliedmaßen wird Ichise unter die Fittiche von Oonishi genommen, einem mächtigen Anführer von Organ, einer Organisation, die einen gewissen Einfluss auf Lux hat. Während Ichise immer tiefer in einen Krieg um die territoriale Kontrolle der Stadt hineingezogen wird, erfährt er von dem jungen Prophetenmädchen Ran, das ihn in seinen dunkelsten Zeiten aus den Schatten heraus führt, von seiner möglichen Zukunft. Mit der Explosion des Krieges muss Ichise die Wahrheit über Lux aufdecken und um sein Überleben kämpfen, während er sein Schicksal verwirklicht.