Es el año 2036, un desastre nuclear ha destrozado Tokio y lo ha convertido en un lugar inhabitable por culpa de la radiación. Las fuerzas de autodefensa japonesas crean una unidad especial llamada Coppelion formada por tres chicas que, gracias a la ingeniería genética, son inmunes a la radiación. Las chicas partirán hacia Tokio para comprobar en qué estado se encuentra la antigua capital y localizar una misteriosa señal de radio que han recibido desde la zona.