在科技高度发达的未来世界，繁华堕落的马杜克市，醉生梦死，纸醉金迷。受万千宠爱、养尊处优的美丽少女露恩•芭洛特（林原惠美 配音），虽然从赌场经营者榭尔（中井和哉 配音）那里得到一切，但却抑制不住想要探寻自己真实身份的渴望。她的念头似乎触怒了专横的榭尔，因此惹来杀身之祸。危急之时，芭洛特得到犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人 配音）的救助，并在马杜克紧急法令09的庇护和允许下，拥有了法令禁止的特殊能力。乌夫库克希望借助少女之手，揭露榭尔一系列的罪行。对她来说，这不啻为一次凶险的旅程……
　　本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中的第一部（另两部分别为“燃烧”和“排气”）。

　　敬一郎（柿原彻也 配音）是一个一无所有的孤独少年，刚刚失去双亲的他丧失了对生活的期望和热情，某日，敬一郎在垃圾堆里捡到了一个破旧遭人丢弃的机器人，感慨自己和它有着相同境遇的敬一郎将机器人带回了家，修缮完毕，取名为“小花”（浅野真澄 配音）。
　　小花的个性善良而又温柔，她的存在给敬一郎苍白枯燥的生活增添了一丝温暖。小花没有过去的记忆，心中唯一的愿望，就是希望能帮助敬一郎重新绽放笑容。一天，小花忽然晕倒了，敬一郎带着他四处求医，却被告知小花的机能已经到达了极限，于是，敬一郎带着小花来到了海边，这是小花一直都想要去的地方。