城北大学学生·筑波洋在练习滑翔机的时侯帮助了被不明组织追赶的改造工学者·志度博士。博士曾是与企图征服世界的组织·新修卡的合作者，但由于组织的残忍做法而令博士的良心受到谴责，从而选择逃离新修卡。洋为了匿藏博士而被新修卡的怪人打至垂死。博士为了救活洋而回到了新修卡，并把洋改造为改造人。 复活后的洋与博士一起逃离了新修卡。而为了保护人类，洋变身了，博士将变身后的洋称作“假面骑士”。
东京街头，数具男性尸体被发现，这是一场由“喰种”引发的大骚乱。大学生金木研（花江夏树 配音）原以为这一切离自己很遥远，直到一个夜里，他被自己心爱的女生袭击，原来她竟是以人肉为食的喰种。生命垂危的金木通过器官移植手术，才得以侥幸存活。而移植到金木体内的器官，来源竟然是喰种。
痊愈后，金木发现自己的身体有了某种奇怪的变化，他的一只眼睛出现喰种反应，而且他再也无法进食正常人的食物。让他感到可怕的是，他开始觉得“人类”才是满足自己食欲的对象。曾经只是一个普通人类的金木，难道从此走上狩猎人类、吞食尸体的喰种之路？
成为“第三次冲击”元凶的碇真嗣，变得像废人一样……真嗣还能振作起来吗？2012年《福音战士新剧场版：Q》之后，这部动画讲述了被封印的故事的后续。
