Пройшло 15 років після загадкової глобальної катастрофи, яка поставила людство на межу виживання. Але тих, що залишилися живими, попереду чекають ще страшніші випробування... Землю атакують 'Ангели', загадкові гігантські істоти, що з'явилися невідомо звідки. Єдина зброя на планеті, здатна їм протистояти, - роботи серії 'Євангеліон', створені за допомогою передових біотехнологій. Правда, боротися за допомогою цих величезних машин здатні тільки ті пілоти, які можуть повністю синхронізувати себе з роботом і керувати Євангеліоном як власним тілом. Ці унікальні бійці навчаються і живуть у секретному підземному місті Токіо-3, штаб-квартирі організації NERV, яка очолює захист Землі від вторгнення. Сіндзі, Аска та Рей – пілоти, між якими складаються вкрай непрості стосунки. Але саме від них залежить доля планети та розгадка таємниці зловісних 'Ангелів'...
Сюжет фільму продовжує Rebuild of Evangelion 1.0. У другому фільмі додаються два нові персонажі — Сікін Аска Ленглі, створена на основі Аскі Ленглі Сорью з оригінального серіалу, і нова героїня, Марі Іластріес Макінамі, яка була відсутня в оригінальному творі і стала пілотом Єви-05, яку вона і знищила, знищивши і ангела. Також значно більше, ніж у серіалі, час відводиться розвитку відносин між Рей і Сіндзі. При цьому сюжет дуже відхиляється від оригінального твору.