《尼尔：机械纪元动画版》讲述了2075年，地球由机械生命体支配的故事。人类抵御恐怖的外星入侵后，全员转移到月球避难。战士2B和9S被派往地表执行任务，揭开外星入侵真相，并与独立型自赏3O合作。他们在残酷而美丽的世界中寻求答案，却引发了对于身份与存在意义审视之旅。他们面临背叛、牺牲和情感困扰等考验，在深思后终于找到希望，并为重新统一人类而战斗！