未曾有の大災害“セカンドインパクト”の爪痕を残した地球――第3新東京市を目ざして“第４使徒”が襲来し、人類の命運は特務機関ネルフに委ねられた。14歳の少年・碇シンジは、連れられたネルフ本部でエヴァンゲリオン初号機に乗り使徒と戦うことを強要される。言われるがまま初号機に乗りこんだシンジは使徒を撃退。エヴァ零号機のパイロット・綾波レイとともに、使徒迎撃の任につくが、やがて襲来した第６使徒は初号機に大損害をあたえる。葛城ミサトは、日本全土の電力を一カ所に集め初号機の陽電子砲で使徒を撃滅する“ヤシマ作戦”を立案。果たして人類の運命は？
北極にあるネルフの基地・ベタニアベースで発掘された第3使徒をエヴァ仮設5号機で倒す、真希波・マリ・イラストリアス。一方、日本には式波・アスカ・ラングレーとエヴァ2号機が到着し、第7使徒を撃滅した。そして第8使徒が衛星軌道上から飛来し、ネルフ本部を襲撃。3機のエヴァンゲリオンが連携する作戦でこれを迎え撃ち、孤立気味だったアスカも仲間の存在に目覚めはじめる。ところが、起動実験中のエヴァ3号機が第9使徒に乗っ取られてしまう。迎撃に出たシンジは、その中に乗るのがアスカと知り戦慄する。ゲンドウは初号機の制御をダミーシステムに切り換え、3号機との戦闘を始めた…。
14年の歳月を経て目覚めたシンジは、ミサトら元ネルフ職員が新たなクルーを加えて結成した反ネルフ組織“ヴィレ”の戦艦AAAヴンダーにいた。エヴァンゲリオン初号機から発見されたのはシンジひとりで、綾波レイはいなかった。だが、シンジ奪還のため急襲をしかけてきたEVA Mark.09からレイの声を聞いたシンジは、ヴンダーを去りネルフへと向かう。そこで出会った渚カヲルに導かれ、変わり果てた大地の姿を見たシンジは、レイを救済したことをきっかけに“ニア・サードインパクト”が起き、地球に甚大な被害を与えたことを知るのだった。
新たな劇場版シリーズの第4部であり、完結編。ミサトの率いる反ネルフ組織ヴィレは、コア化で赤く染まったパリ旧市街にいた。旗艦AAAヴンダーから選抜隊が降下し、残された封印柱に取りつく。復元オペの作業可能時間はわずか720秒。決死の作戦遂行中、ネルフのEVAが大群で接近し、マリの改8号機が迎撃を開始した。一方、シンジ、アスカ、アヤナミレイ（仮称）の3人は日本の大地をさまよい歩いていた……。