La historia de Evangelion se ubica en un mundo "futurista", donde la humanidad trata de reconstruirse después de un cataclismo de proporciones planetarias. El 13 de Septiembre del 2000 una enorme explosión en la Antártida, aparentemente causada por un gigantesco meteorito, produce el derretimiento del polo sur (y la consecuente inundación y destrucción de todas las ciudades costeras), así como cambios en el ecosistema y modificación del eje de rotación. Tras semejante evento la población de la Tierra entra en caos y se desata una cruenta guerra civil a escala mundial que termina con la vida de más de media raza humana. Este evento es conocido como Second Impact.
La serie comienza 15 años después de este terrible evento, en un Japón reducido a unos islotes apenas reconocibles, habiendo tenido que cambiar de capital dos veces por la destrucción reinante. Ahí Shinji, el protagonista, se dirige al encuentro con su padre, Gendo Ikari, al cual no ve desde que este lo abandonara hace muchos años. Súbitamente Shinji se ve inmerso en una batalla entre un gigantesco ser orgánico y las fuerzas militares de la nueva ONU, que por alguna misteriosa razón estaban esperando la aparición de este monstruo al que llaman Tercer Ángel. Para sorpresa de Shinji la razón de este reencuentro no es otra cosa que el pedido de su padre, el líder de una organización secreta llamada Nerv, para que se suba a una nueva arma experimental, un robot gigante llamado Evangelion, y salga a pelear con este Ángel. Justamente una característica de estos gigantescos robots biomecánicos es que sólo pueden ser piloteados por chicos de entre 14 y 15 años, es decir concebidos el año del Second Impact, y además reunir una serie de características muy extrañas (como ser no tener madre).
Con el correr de los episodios otros pilotos se van sumando al grupo: la enigmática y cuasi robótica Rei Ayanami y la ególatra Asuka Souryu Langley. Estas nuevas relaciones llevarán a Shinji, junto con otros integrantes de Nerv como la Mayor Misato Katsuragi, a replantearse su vida y la forma en que se relaciona con el resto de las personas. Al mismo tiempo los secretos sobre esta misteriosa organización y los sucesos en la Antártida van siendo develados, llevando a muchos personajes a plantearse si realmente están del lado de los “buenos". La catástrofe resulta no ser tan accidental, sino un experimento relacionado con estos misteriosos Ángeles, y los objetivos de Nerv cada vez se alejan más del concepto de salvar a la humanidad y se acercan más al de tratar de controlarla y hacerla evolucionar artificialmente. Es así como los Eva serían no sólo un arma defensiva, sino un elemento clave en el Plan de Consumación dela Humanidad.
Toda la trama va creciendo en torno a esta idea, a medida que los sucesivos Ángeles van siendo derrotados y el protagonista va desarrollando sus habilidades sociales.
Finalmente el último Ángel es derrotado y la ceremonia de evolución se lleva a cabo, aunque lejos de ser algo cataclísmico, sucede dentro de la mente del todavía conflictuado Shinji que ahora es puesto como juez para determinar qué curso debe seguir la raza humana.
