Histoire : Neo-Tokyo, en 2019 (2030 selon les versions colorisées américaine et française), est une mégalopole corrompue et sillonnée par des bandes de jeunes motards désoeuvrés et drogués. Une nuit, l'un d'eux, Tetsuo, a un accident en essayant d'éviter un étrange garoeon... Il est capturé par l'armée et est l'objet de nombreux tests dans le cadre d'un projet militaire ultra secret pour repérer et former des êtres possédant des prédispositions à des pouvoirs psychiques (télépathie, téléportation, télékinésie, etc.).

Mais les amis de Tetsuo, dont leur chef Kaneda, veulent savoir ce qui lui est arrivé car quand il est relaché, il n'est plus le même...