Setelah operasi besar-besaran yang mengakibatkan penahanan rekrutan baru Kafka Hibino, yang juga dikenal sebagai Kaijuu No. 8, Pasukan Pertahanan bingung tentang cara menangani dia. Kafka adalah kaijuu pertama yang memihak manusia, dan setelah pertimbangan matang, dia akhirnya dipindahkan ke Divisi Pertama Pasukan Pertahanan dengan harapan kekuatannya dapat memperkuat divisi terkuat yang mampu menangani ancaman apa pun. Namun, beberapa orang masih meragukan Kafka, dan ia harus membuktikan nilainya dalam misi berikutnya.
Kafka dan Divisi Pertama segera dikirim ketika gerombolan besar kaijuu berbentuk semut mulai menimbulkan kekacauan. Berkat kekuatan gabungan teman Kafka, Kikoru Shinomiya, dan kapten mereka, Gen Narumi, misi tampaknya berjalan sesuai rencana. Namun, ketika Kafka gagal berubah menjadi bentuk kaijuu-nya, Kaijuu No. 9 yang menakutkan bergabung dalam pertempuran dengan satu tujuan—menghapusnya dan mencuri kekuatannya. Meskipun situasinya terlihat suram, Kafka harus mengatasi ujian terberatnya bersama yang lain jika dia ingin terus mengejar mimpinya: bertarung berdampingan dengan teman masa kecilnya dan kapten Divisi Ketiga, Mina Ashiro.
