Em 2029, a Major Motoko é uma agente cibernética líder do Serviço Secreto Esquadrão Shell. Mas ela foi tão modificada que pouco mais do que seu "fantasma" sobrou em seu corpo. Junto com os parceiros o ciborgue Bateau e o quase humano Togusa, eles caçam um criminoso especialista em computadores chamado de Mestre das Marionetes. Ele é um hacker capaz de entrar na mente dos outros e comandá-los. A vida da major fica em perigo quando descobre que há por trás uma conspiração de seus superiores: o "Ministério".