Pada tahun 2029, Kota Niihama telah berkembang menjadi sebuah metropolis yang sangat maju secara teknologi. Berkat kemajuan pesat dalam bidang sibernetika, penduduknya dapat mengganti anggota tubuh mereka dengan komponen robotik. Dunia kini jauh lebih saling terhubung dibandingkan sebelumnya, dan Divisi Keamanan Publik Sektor 9 (Public Security Section 9) bertugas memerangi korupsi, terorisme, serta berbagai ancaman berbahaya lainnya yang muncul seiring dengan pergeseran menuju globalisasi ini.
Mayor Motoko Kusanagi dari Sektor 9, sosok yang memiliki tekad baja, memimpin penyelidikan atas kasus yang melibatkan seorang peretas misterius berjuluk "Puppet Master"; sosok ini meninggalkan jejak berupa para korban yang kehilangan ingatan mereka. Seperti kebanyakan individu di dunia futuristik ini, tubuh Puppet Master hampir seluruhnya terdiri dari komponen robotik, yang memberinya kekuatan luar biasa.
Saat Motoko dan anak buahnya menelusuri jejak penjahat penuh teka-teki tersebut, pihak-pihak lain—termasuk Sektor 6—mulai terlibat, sehingga memaksa Motoko menghadapi kerumitan luar biasa dari kasus ini. Sembari merenungkan berbagai pertanyaan filosofis, seperti makna hidupnya sendiri, Motoko akhirnya menyadari bahwa sosok yang mampu memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut tidak lain adalah sang Puppet Master itu sendiri.
