Zero Two, une jeune fille arborant des cornes sur la tête, fait la rencontre de Hiro. Celui-ci est dépité, car faute de communion avec sa partenaire, Naomi, il n'est pas apte à voler dans les FranXX, ces robots de combat géants pilotés par des enfants.

Après l'échec de sa connexion avec Ichigo, Hiro ne voit pas d'autre solution que de piloter à nouveau avec Zero Two. Ses amis, eux, vont bientôt devoir participer à leur premier combat réel à bord des FranXX.

La plantation nº 13 arrive à Grand Crevasse. L'unité d'Ichigo découvre avec stupéfaction un champ de bataille immense envahi de hurleurs. Les unités FranXX des autres villes luttent tant bien que mal, mais seuls les Nines, accompagnés par le Strelizia, sont capables d'enfoncer les lignes ennemies.

Laissant Kokoro et Mitsuru sur Terre, les autres FranXX embarquent à bord de l'étrange vaisseau hurleur et se dirigent vers l'espace pour rattraper le Strelizia Apus.