W roku 2012 Japonia zostaje najechana przez Mu — przypominające ludzi istoty o błękitnej krwi, pochodzące z innego wymiaru. Trzy lata później Tokio atakują najeźdźcy, odpierani przez humanoidalną broń zwaną Dolem. W chaosie walki licealista Ayato Kamina poznaje tajemniczą Reikę Mishimę.

Wkrótce Ayato odkrywa, że jego los związany jest z potężnym Dolemem o imieniu RahXephon oraz z prawdą o naturze świata, w którym żyje. RahXephon studia Bones to nastrojowy, wielowątkowy dramat mecha o tożsamości, muzyce i poszukiwaniu harmonii pośród wojny i iluzji.