11 年前
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莎拉和菲尔在孩子失踪后陷入无以名状的痛苦，于是各自开始寻找人生的意义，并且在痛失爱子的阴霾中拼命挣扎。菲尔开始因此忘却道德的规范，而莎拉则是放下工作，不顾危险一个人走上自己的梦想旅程。。在科技高度发达的未来世界，繁华堕落的马杜克市，醉生梦死，纸醉金迷。受万千宠爱、养尊处优的美丽少女露恩•芭洛特（林原惠美 配音），虽然从赌场经营者榭尔（中井和哉 配音）那里得到一切，但却抑制不住想要探寻自己真实身份的渴望。她的念头似乎触怒了专横的榭尔，因此惹来杀身之祸。危急之时，芭洛特得到犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人 配音）的救助，并在马杜克紧急法令09的庇护和允许下，拥有了法令禁止的特殊能力。乌夫库克希望借助少女之手，揭露榭尔一系列的罪行。对她来说，这不啻为一次凶险的旅程……
本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中的第一部（另两部分别为“燃烧”和“排气”）。。表面上看来，索尼娅（田村睦心 配音）是一个扎着双马尾的金发美少女高中生，但实际上，她有着一个秘密的身份——杀手。作为一名杀手，索尼娅有着异常敏锐的神经，任何突然靠近她的生物，都会受到她的强力攻击。少女折部安奈（赤崎千夏 配音）自称是索尼娅的朋友，但似乎没有得到索尼娅的认可。因为其大大咧咧的天然呆个性，安奈经常成为索尼娅本能攻击的受害者。
在无意间，安奈发现，虽然索尼娅是个令人闻风丧胆的杀手，但她在昆虫和妖怪方面却有着意外小的胆量，这也成为了拉近二人关系的重要契机。同时，索尼娅的杀手同事吴织亚切（高部爱 配音），毫无存在感的不知名少女（钉宫理惠 配音）也来到了安奈的身边，杀手和少女们热闹的日常生活展开了。。
