In het jaar 2035 vond tijdens een onderzoeksproject een ongeluk plaats in Japan dat bekend staat als de Uitbarsting. Het project draaide om een kunstmatige levensvorm genaamd A.I.C.O. Het gebied is nu afgesloten en in quarantaine, omdat er een ongebreidelde groei is van synthetische organismen, oftewel Materie. Twee jaar later ontdekt de middelbare scholiere Aiko Tachibana dat zij misschien het duplicaat is van een meisje dat gevangenzit in de Materie. Een raadselachtige medestudent, Yuuya Kanzaki, biedt aan het mysterie op te lossen door haar mee te nemen naar het gebied met een groep onderzoekers.