Bei einer Razzia auf ein Treffen mit einem ausländischen Vertreter, bei dem er Korruption und kriminelle Machenschaften vermutet, stößt Daisuke Aramaki von der Staatssicherheit auf den mysteriösen Cyborg Motoko Kusanagi. Sie schlägt dem Innenminister die Gründung einer neuen Spezialeinheit vor. Doch Aramaki bittet Kusanagi zuerst um eine Ermittlung.

Nachdem Aramaki Kusanagi und ihr Team rekrutiert hat, nehmen sie ihre Arbeit als Shell-Einheit auf. Das Cyberbrain der Übersetzerin des Außenministers wurde mit einem Virus infiziert. Aramaki ahnt, dass Colonel Malles, der im Exil im Land lebt, ein geheimes Treffen sabotieren will. Er befiehlt Kusanagi, den Hackerangriff zurückzuverfolgen und den Täter zu finden.

Kusanagi und Togusa nehmen ihren Verdächtigen nach einer rasanten Verfolgungsjagd in ihren Fuchikomas fest. Währenddessen observieren Aramaki und Batou Colonel Malles, als dieser Besuch von jemandem erhält, den sie für den Puppenspieler halten, den Hacker, der auf seinen Befehl hin den Virus freigesetzt hat.

Nachdem Roboter-Prototypen Menschen angreifen, spürt Kusanagis Team Roboter derselben Modellreihe auf und stellt fest, dass sie alle ein gemeinsames Merkmal aufweisen. Batou und Togusa machen sich auf zu Hanka Precision Instruments, dem Hersteller der Roboter, um herauszufinden, was hinter den Angriffen steckt.

Kusanagi und das Team reisen in den Hohen Norden, um einen Kampfcyborg namens Koil Krasnov zu überwachen. Um herauszufinden, was Koil im Schilde führt, und die Korruption hinter dem Ausbau der unterirdischen Fabrik von Sagawa Electronics aufzudecken, infiltriert Kusanagi die Büros von Sagawa, während Batou und die anderen sich auf den Weg zur unterirdischen Fabrik machen.

Kusanagi und ihr Freund müssen nach einem unerwarteten Angriff ins Krankenhaus. Sie vermuten, dass Toru Soma dahintersteckt, ein Terrorist, mit dem Kusanagi bereits in der Vergangenheit zu tun hatte. Kusanagi und Togusa verlassen das Krankenhaus und liefern sich nach einer Verfolgungsjagd in einer verlassenen Fabrik einen erbitterten Kampf gegen eine bewaffnete Gruppe.

Ein Roboter flieht aus der Megatech Body Co., Ltd. Sektion 9 nimmt ihn fest, muss jedoch feststellen, dass es sich um den Puppenspieler handelt. Der Puppenspieler verkündet Aramakis Team, er sei "eine Lebensform, die aus dem Meer an Informationen entstanden ist". Kurz nachdem er politisches Asyl beantragt hat, wird er von Unbekannten entführt.

Kusanagi kommt nach einem Brain-Dive ins Bewusstsein des Puppenspielers wieder zu sich. Obwohl sie nun die Wahrheit kennen, spürt Kusanagi von Zeit zu Zeit weiterhin die Anwesenheit des Puppenspielers. Die Shell-Einheit führt eine Razzia auf einem Boot durch, das von einer Terrorzelle genutzt wird, und Kusanagi erschießt versehentlich deren Anführer.

Aufnahmen des Vorfalls werden von Unbekannten an die Medien weitergegeben, und Kusanagi wird beschuldigt, den Terroristen kaltblütig ermordet zu haben. Kusanagi, die vermutet, dass der Geheimdienst von Ghorantl hinter den Kulissen die Fäden zieht, führt eigenmächtig Ermittlungen durch, wird jedoch vor Gericht gestellt.

Kusanagi verliert ihren Prothesen-Körper, als dieser zerschossen wird, und flieht als körperloses Gehirn gemeinsam mit Batou vom Tatort. Sie begeben sich zu Batous Unterschlupf, um ihr einen neuen Körper zu besorgen, doch während sie sich im Lockdown-Modus befindet, nimmt der vermeintlich zerstörte Puppenspieler Kontakt zu ihr auf.