La història de l'anime està ambientada al 2027, un any després de la finalització de la quarta guerra no nuclear. New Port City encara es recupera de les conseqüències de la guerra quan pateix un bombardeig causat per una mina autopropulsada. A continuació, un membre militar implicat en suborns de tràfic d'armes és afusellat. Durant la investigació, en Daisuke Aramaki de la Secció de Seguretat Pública es troba amb la Motoko Kusanagi, la pirata informàtica ciborg d'alt nivell assignada a la 501a unitat secreta de l'exèrcit. En Batou, un home amb "l'ull que no dorm", sospita que la Kusanagi és al darrere dels bombardejos. El detectiu Togusa de la Policia Prefectural de Niihama investiga els seus propis dos casos d'una mort a trets i l'assassinat d'una prostituta. La mateixa Motoko està sent vigilada per agents ciborgs i en Kurutsu, cap de la 501a unitat secreta.