37 años después de que una explosión destruyera Tokio y provocara la 3ª Guerra Mundial, Neo-Tokio, la capital reconstruida, se prepara para ser anfitriona de los Juegos Olímpicos de 2020, pero en sus calles hay adolescentes pandilleros que consumen drogas y luchan por territorios. Kaneda, jefe de una banda, busca a su amigo Tetsuo, quien se topó en la autopista con un hombrecillo que tiene extraños poderes. El encuentro provocó un accidente y el ejército se llevó a Tetsuo, quien descubre que también posee poderes mentales, escapa y se apodera de una pandilla enemiga. Kaneda, que buscaba a su amigo, se inmiscuye con Kay, miembro de una organización clandestina que busca al hombrecillo misterioso. Cuando Kaneda se entera de lo que está haciendo Tetsuo, se enfurece y sale a detenerlo. Lo que comienza con una coincidencia y rivalidades entre bandas se convierte en un conflicto de proporciones épicas y en un gran clásico de la ciencia ficción.