Согласно сериалу, в 2000 году была организована экспедиция в Антарктиду, целиком состоящая из членов организации «Seele», окруженной множеством грязных слухов и возглавляемой доктором Кацураги. Эта экспедиция нашла в Антарктиде существо, названное впоследствии первым Ангелом, Адамом. В результате эксперимента, проводимого над ним в соответствии с планами Seele, произошёл катаклизм, названный «Вторым Ударом». Истинная причина катаклизма была скрыта от общественности — по официальной версии, виной был метеорит, врезавшийся в Антарктиду на околосветовой скорости. В результате катаклизма планета изменила наклон своей оси, что привело к глобальным изменениям климата и вечному лету в Японии. Значительная часть суши ушла под воду. Половина человечества была уничтожена, оставшаяся погрузилась в войны. Первый год после Второго Удара стал адом, который нельзя описать словами. Также погибла вся экспедиция доктора Кацураги за исключением Гэндо Икари, покинувшего Антарктиду незадолго до катастрофы, и дочери доктора Кацураги, Мисато, которую её отец спас ценой собственной жизни. После Второго Удара был организован институт Gehirn, занимающийся дальнейшим продвижением планов Seele, а также разработкой боевых биороботов, Евангелионов, необходимых, чтобы противостоять Ангелам. После самоубийства ведущего учёного института, Наоко Акаги, Gehirn был преобразован в институт Nerv. Вместе с этими двумя организациями был создан институт Marduk, в чьи обязанности входил поиск по всему миру кандидатов в пилоты Евангелионов.

События сериала начинаются в 2015 году. К этому моменту человечество справилось с войнами, на полках магазинов вновь появились товары, но с каждым годом рождается всё меньше детей. Токио уничтожен, а столица перенесена в Токио-2. Под прикрытием «переезда столицы» создан город-крепость Токио-3. В этой обстановке главный герой сериала Синдзи Икари вызван в Токио-3 своим отцом, Гэндо Икари, что должно стать их первой встречей за последние три года. Одновременно с этим, впервые за последние пятнадцать лет, Токио-3 атакуется Ангелом, против которого бессильны военные. По прибытии Синдзи в Nerv выясняется, что Гэндо является главой Nerv и вызвал Синдзи только за тем, чтобы тот стал пилотом Евангелиона. Так как Ангел уже вторгся в Токио-3, Синдзи предлагается незамедлительно вступить в бой, несмотря на полное отсутствие у него навыков. При этом Nerv исходит из того, что, хотя шансы Синдзи невысоки, требуется хоть кто-то на место пилота. Гэндо легко принимает отказ Синдзи и собирается заменить его тяжело раненой Рей Аянами. Видя её состояние, Синдзи соглашается занять место пилота и сразу же достигает 41,3 % синхронизации с Евангелионом, чем вызывает удивление Рицуко Акаги, ведущего учёного-специалиста Nerv. Однако, его навыков не хватает даже на то, чтобы удержать Евангелион на ногах, и Ангел с легкостью пробивает Евангелиону голову. После этого Евангелион переходит в состояние берсерка и побеждает Ангела. На месте пилота Синдзи вместе с двумя другими пилотами — Рей и Аской — борется с Ангелами.

Параллельно с этим постепенно раскрываются тайны Nerv и истинные цели этой организации и стоящего за ней Seele. Как выясняется, параллельно с официальной целью защиты от Ангелов, Nerv также занят реализацией Проекта Содействия. Согласно идее этого проекта, люди утратили некую свою часть. Содействие же — не более чем возврат к началу, к матери, утерянной в этом мире. Все души сольются в одну и достигнут таким образом вечного покоя. Последние две серии сериала посвящены финалу этого проекта — слиянию всех душ в одну. В ходе этого слияния — две последние серии — герои анализируют мотивы себя и других. При этом акцент делается на самоанализе Синдзи на том основании, что у авторов нет времени, чтобы показать весь процесс Содействия. И в ходе Содействия Синдзи в конечном итоге избавляется от ненависти к себе.

В отличие от сериала, в новой концовке «The End of Evangelion» анализ героев сведён к минимуму и большая часть времени посвящена событиям реального мира, сопутствующим реализации проекта Содействия. Так, первая часть фильма посвящена штурму Nerv, организованному Seele после того, как Гэндо пошёл против них. Также изменено описание Содействия — Seele определяет его как «единение в смерти» и, в отличие от сериала, присутствует сцена возврата Синдзи в реальный мир. Помимо этого, некоторую альтернативу сюжету составляют вырезанные эпизоды, добавленные в поздние издания Евангелиона. Хотя они и дополняют сюжет, но не всегда чётко с ним состыковываются. Так, например, согласно этим эпизодам, Каору узнает заранее, что Адам находится внутри Гэндо. Однако, согласно основной сюжетной линии, Каору не знает об истинном положении Адама и удивлен, обнаружив вместо него второго Ангела, Лилит.