Im Jahr 2027, ein Jahr nach dem Ende des nichtnuklearen Vierten Weltkriegs, explodierte in Newport City eine Bombe und tötete einen großen Waffenhändler, der möglicherweise Verbindungen zur mysteriösen Organisation 501 hatte. Der Beamte der öffentlichen Sicherheit, Daisuke Aramaki, beauftragt die Ganzkörper-Cyberprothesen-Benutzerin und außergewöhnliche Hackerin Motoko Kusanagi mit der Untersuchung. Im Fall mit ihr sind „Sleepless Eye“ Batou, der glaubt, Kusanagi sei ein Verbrecher, Togusa, Detektiv der Präfektur Niihama, der eine Reihe von Prostituiertenmorden untersucht, von denen er glaubt, dass sie mit dem Vorfall in Zusammenhang stehen, und Oberstleutnant Kurtz von der Organisation 501, der dies ebenfalls wünscht um Kusanagi im Auge zu behalten. Motoko Kusanagi ist von ihrer Verantwortung bei der 501-Organisation befreit und muss nun lernen, wie sie Befehle von Aramaki entgegennimmt. Als unbekannte Kräfte die Logicomas hacken, bittet Batou den ehemaligen Geheimdienstoffizier der Armee, Ishikawa, und den ehemaligen Luftartillerie-Experten Borma um Hilfe. Kusanagi versucht außerdem, den Spitzenscharfschützen Saito und den verdeckten Ermittler Paz für die neue Abteilung 9 für öffentliche Sicherheit zu gewinnen. Die beiden Gruppen konkurrieren miteinander in einem Fall, in dem es um einen Mann geht, der falsche Erinnerungen an einen Flüchtlingstransport erhält.