RahXephon bercerita pada Pada tahun 2012 Jepang diserbu oleh Mu. Manusia dari dimensi lain dengan darah biru. Pada tahun 2015 Tokyo diserang oleh penjajah humanoid disebut Dolem. Selama kekacauan, Ayato Kamina bertemu Reika Mishima, teman sekelasnya.
Selama hari yang sama, ia diserang oleh pejabat pemerintah, tetapi seorang wanita bernama Haruka datang untuk menyelamatkan mereka, memberitahukan bahwa dia dikirim untuk membawa dia dengan Organisasi TERRA, dan Tokyo telah disegel dalam kekacauan. Dia melarikan diri dari Haruka ke sebuah kereta api di mana ia bertemu Reika sekali lagi. Sesampainya di Ruang Rah, ia mengikuti dia dan menemukan telur di mana Dolem RahXephon yang menetas dari telur itu. Bagaimana nasib mereka?
