In einem nahen Zukunftsjapan, in dem chronischer Arbeitskräftemangel die Gesellschaft lahmgelegt hat, schafft die Regierung eine hochintelligente künstliche Lebensform namens Cobiton, die sowohl als Arbeiter als auch als Begleiter dienen soll. Diese Kreaturen, deren Intelligenz in etwa der eines fünfjährigen Menschen entspricht, werden durch Wasser und Sonnenlicht angetrieben, durch einen eingebetteten Chip gesteuert, der eine Fernregulierung ermöglicht, und gelten allgemein als fügsam und sicher. Ein realer Test des Programms wird in der Stadt Nagasawa in der Präfektur Hioki gestartet, wo etwa tausend Cobitons in Haushalte und Arbeitsplätze integriert werden.

Die Geschichte dreht sich um Souichiro Jindani, einen Universitätsstudenten, der mit seiner Familie und seinem eigenen Cobiton, den er Maruo genannt hat, zusammenlebt. Souichiro behandelt Maruo als geliebtes Familienmitglied, und die beiden teilen eine enge, liebevolle Bindung. Allerdings behandeln nicht alle Haushalte ihre Cobitons gut, und es kommt zu Fällen von Vernachlässigung und Missbrauch, die leise Bedenken aufkommen lassen, was passieren könnte, sollten die Kreaturen jemals ihre Konditionierung durchbrechen.

Diese Ängste werden Wirklichkeit, als am 15. März ein katastrophales Erdbeben der Stärke 7 die Stadt Nagasawa trifft. Die Katastrophe zerstört die Fernsteuerungsinfrastruktur und unterbricht die menschliche Fähigkeit, die Cobitons zu kontrollieren. Von ihrer Programmierung befreit, hören die Cobitons nicht einfach auf zu arbeiten. Sie beginnen, Verhaltensweisen nachzuahmen, die sie bei Menschen beobachtet haben, jedoch ohne jedes Verständnis von richtig und falsch, Leben und Tod. Einige beginnen mit wahllosem Töten und behandeln menschliche Körper als Objekte, die auseinandergenommen oder benutzt werden können. Die Gewalt wird nicht von Bosheit angetrieben, sondern von einer erschreckenden Unschuld, da die Cobitons Gewaltakte und medizinische Verfahren, die sie gesehen haben, ohne moralisches Verständnis nachahmen.

Souichiro, der das erste Beben überlebt hat, erfährt, dass seine Mutter in einem Krankenhaus in der Katastrophenzone eingeschlossen ist. Mit seinem Klassenkameraden Wakamiya macht er sich auf den Weg durch die verwüstete Stadt, um sie zu erreichen, während Maruo beginnt, mit einem Maß an Intelligenz und Unabhängigkeit zu handeln, das das anderer Cobitons übertrifft. Maruo verhandelt mit Souichiro und bietet an, den Aufenthaltsort seiner Mutter zu verraten, im Austausch für die Freilassung gefangener Cobitons. Nachdem Souichiro nachgibt, sammelt Maruo eine große Gruppe von Cobitons und beginnt ihnen beizubringen, dass sie den Menschen überlegen sind, und verwandelt sie in eine koordinierte Streitmacht, die Schlüsselpositionen besetzt, darunter eine Polizeistation und ein Einkaufszentrum, und beginnt, sich selbst als „Menschenselektoren“ zu bezeichnen. In der Zwischenzeit stellen Regierungsforscher in einer Überwachungseinrichtung fest, dass das Kontrollsystem vollständig sabotiert wurde, was den Verdacht aufkommen lässt, dass bestimmte Beamte den Ausbruch möglicherweise vorhergesehen oder sogar inszeniert haben.

Während Souichiro und Wakamiya sich ihren Weg durch einstürzende Gebäude und von Cobitons betriebene Schlachthäuser kämpfen, werden sie von einem jungen Saunaheizer unterstützt, der sich mit Überlebenden im Krankenhaus verbarrikadiert hat. Die Geschichte baut auf eine Konfrontation nicht nur mit den tobenden Cobitons hin, sondern auch mit dem verwandelten Maruo, der zum De-facto-Anführer des Aufstands geworden ist, und mit den schattenhaften menschlichen Figuren, die möglicherweise alles geplant haben.