影片延续前作剧情，故事从“小丑”亚瑟（华金·菲尼克斯 饰）被捕后展开，他在狱中等待着审判日的到来。然而，就在亚瑟与自己的双重人格缠斗之时，他不仅偶遇真爱，甚至还释放出一直潜藏在内心的旋律。
神秘的EVA零号机驾驶员绫波丽，在与碇元度约定之时，来到了NERV底层中央教条的红色水池边。她的命运似乎就将在此结束。 在危急时刻，葛城美里不但要完成加持良治交待的对“第二次浩劫”真相以及“人类补完计划”的探查工作，还要保护碇真嗣与明日香，以及防备SEELE 对初号机与二号机的物理接触。 出于对碇元度的憎恨，赤木律子接受了SEELE引爆MAGI的提案，她能否成功？长期与SEELE共事的碇元度、冬月耕造、碇唯，为了防止人类“最终的悲剧”，而酝酿了的“人类补完计划”能否实现？尽在《新世纪福音战士》电影版第2部中解答。
