O ano é 2019 e Neo Tokyo (antiga Tokyo) já fora abalada por uma 3º Guerra Mundial. Gangues de motoqueiros povoam uma nova cidade aterrorizada por grupos anti-governamentais. Kaneda é o líder de uma dessas gangues, e certa noite ele é avisado que um grupo rival invadiu seu território. Seu grupo sai à caça do grupo rival (“Palhaços”) e, durante a perseguição, um dos membros de seu grupo acaba se desgarrando - Tetsuo. Este, sofre um acidente misterioso, e acaba sendo presa de um coronel com sede de poder e de um doutor meio paranóico. Numa tentativa de livrar seu jovem amigo, Kaneda acaba por se envolver com um grupo de anarquistas. Juntamente com uma jovem chamada Kay, parte para tentar ajudá-lo. Neste meio tempo, Tetsuo se torna vítima de uma série de experiências, as quais tentam fazer com que ele desenvolva uma espécie de poder psíquico.