头部两侧各有类似猫耳的角，被称为二觭人（ディクロニウス）的女性变异人(新人类或超能力者)，因为具有毁灭人类的力量，位于日本神奈川县镰仓市外海的离岛上的国立生态研究所，便机密地将这些女孩隔离起来并加以研究。
某日，研究所内发生重大的意外事故。原本被隔离的二觭人少女露西，因为警卫的疏忽，得以突破拘束装置，并杀害研究所内的武装警卫，连研究所室长藏间的秘书如月都惨遭杀害。虽然狙击手以穿甲弹瞄准她的头部开枪，却仅击破其铁头盔；露西虽然头部受伤流血并坠入海中，仍得以幸存并成功逃亡。
事件发生的次日，为了读大学而前往镰仓找亲戚帮忙的青年-耕太，和年幼玩伴的堂亲-由香久别重逢。相偕出游至充满回忆的海滨，碰上了因头部受伤故造成另一个人格取而代之的露西；她只会发出“Nyu（にゅう）”的声音，因此被取名为妮悠。妮悠对于自己是使人类灭亡的存在一无所知，耕太和由香两人便决定带到他们居住处的“枫庄”暂时定居下来。
此时，研究所出动了SAT（特殊突击部队）欲猎杀逃走的露西，SAT的队员-坂东在海岸边发现了人格转换的妮悠。原本任务即将成功，却因为妮悠恢复了露西的人格，与坂东同行的队员全数遭杀害，仅存战败后身受重伤（失去右臂与双眼）的坂东一人。誓言对露西复仇的他，借由研究所的科学技术重新复活，后来逃出研究所、脱离SAT并回到镰仓，不择手段地搜寻露西的下落??。
用语
二觭人（ディクロニウス）
对于所谓“新人类”的称呼，拥有将人类逼至灭亡之路的力量。在露西前类似的人曾有男性的，但不论性别全部夭折了。所包含的特征为：脑部有成长到鸡蛋般大小的松果体、像觭角一样的骨骼突出于头部两侧、而且拥有数只肉眼看不见，被称为“触手”的手腕。触手中拥有被称作“触手病毒”的逆转录滤过性病毒，人类的男性只要被触手接触到，就会受到病毒感染，从此生下来的孩子头部两侧会长角，而且都会是没有生殖能力的女孩。拥有生殖能力的“女王”，和没有生殖能力并服从女王的“衍生人”，她们之间的关系和蜂的生态极为相似。而因为角藏家族的身世确认二觭人仍然是人类物种之中。
衍生人（ジルペリット）
对于受到触手病毒感染的人类男性，和女性结合所生下来的二觭人的称呼。衍生人存在之目的是为了让触手病毒得以蔓延，因此她们没有生殖能力、成长速度快于正常人类、既使受了伤恢复速度也特别迅速，这些是衍生人的特征。能力的觉醒（触手的出现）通常在3岁过后，而且首先遭到触手杀害的通常是家族中的亲人。研究所对于大部分的衍生人，都是在刚出生时就将其杀死；少部分没有被处死的小婴儿，则被当作抛弃式的实验对象来对待，每天接受如严刑拷打般的实验。研究所内的衍生人都各有一个编号，应该是根据她们被发现的时间顺序来进行编排。
触手（ベクター）
二觭人所拥有的特殊能力，也是她们和普通人类最大的差别。动画和漫画中一般通称为“手”，不过这个通称的含意过于模糊与笼统，不适用于“用语解说”这类正式场合；而且为了符合 必须“接触”到对象才能够发挥其功用 的特性，再加上英文 Vector 一词原本就有“传染媒介”的意思，故此处将不用“手”这个通称，而使用“触手”来称呼之。（稍候的“触手病毒”与“触手病毒专用疫苗”亦为相同方式。）
触手拥有人类的“手”的外形，但是在通常状态下人类无法看见它们的存在，唯有在发出强烈波动时才有可能以肉眼确认。借由高周期波动所引发的共振原理，触手具有将物体切断的可能性，进一步地，也可以使用来做为杀伤人类的工具。做为触手的运用，诸如枪弹、爆弹及爆风等物理攻击都可以使其停止、扭曲或者偏离轨道。不过对于铁球或重炮弹之类质量庞大、运动量亦高的攻击，触手并没有办法抵挡或者使其偏离，但依然可以借由使其减速来降低对本身的伤害。另外，当二觭人双方使用触手和触手进行战斗时，对于敌方的触手并没有办法防御或者使其偏向，但是可以抓住对方的触手来制止其行动。原本的用途是针对人类男性进行触手病毒的输送，即触手的角色是做为植入病毒时的输送管。虽然触手在普通人类看来，可能被认为是像超能力一样的东西，其实这是人类在进化的过程中新生出来的生殖器官。
触手病毒（ベクターウイルス）
属于一种“逆转滤过性病毒”(Retrovirus)，只有人类的男性会受到感染。因为病毒只要一接触到空气就会死亡，所以通常是以触手当作输送管，透过直接植入体内的方式来让对象受到病毒感染。在研究所中，克服了接触空气会随即死亡的缺点，成功开发出改良型的病毒。
触手病毒专用疫苗（ベクターウイルス用ワクチン）
如同其名称所表示，这是针对触手病毒专用的疫苗。原本由角泽教授在大学中秘密地进行研究与开发，在教授死后由荒川将样本回收，并且想尽办法把疫苗给完成了。因为二觭人似乎本能上将这种疫苗视为“危险物品”，所以想尽办法要杀掉负责开发的荒川。
枫庄（楓荘）
位于镰仓的一家高级料理店，原本供应日本料理不过目前已经没有营业，负责管理者是由香的老家。因为耕太来到镰仓读大学的缘故，由香家决定免费将料理亭借给耕太使用，不过条件是耕太每天都必须要做打扫的工作。从来到镰仓并在海边捡到妮悠的那天开始，由香、真由、旺太和娜娜先后都以寄居者的身份住进枫庄。此外，由于露西的本名叫做“枫”的关系（动画版中并未提及，应属于漫画版的范畴），私底下也有不少议论，认为枫庄原本可能是露西的老家也说不定。
国立生态化学研究所（ベクターウイルス研究所）
孤立存在于太平洋的一座小岛上的国家机构，是由角泽长官投入国家预算的大笔经费所建造出来的研究所。后来由于对外宣称此研究所专门从事“病毒研究”的缘故，关于触手的研究便移交到佐世保触手研究所进行管理。关于分割移交的实际原因，乃由于针对达成原本目标一事，触手研究者已经被认为没有需要了。
八年前的事件（八年前の事件）
在故事本篇开始的8年之前，以儿童养护机构所爆发的少年少女共4人惨遭杀害为开端，以及随后陆续发生的多起恐怖杀人事件。事件的犯人为露西。耕太一家人从镰仓返回北海道老家的那天夜晚，在回程电车上发生的香苗和父亲被残杀，并导致耕太精神受打击而丧失记忆的事件。事件的犯人同样是露西。
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