Darling in the FranXX berlatar di masa depan yang distopia di mana umat manusia hidup di dalam kota-kota yang tersembunyi dan dilindungi dari ancaman luar. Dunia ini dikuasai oleh makhluk misterius yang disebut Klaxosaur, yang mengancam kelangsungan hidup manusia.
Cerita berfokus pada Hiro, seorang remaja yang dulunya merupakan pilot FranXX, robot tempur besar yang digunakan untuk melawan Klaxosaur. Setelah gagal dalam ujian dan kehilangan semangatnya, Hiro merasa tertekan dan kehilangan tujuan. Namun, hidupnya berubah ketika dia bertemu dengan Zero Two, seorang pilot FranXX yang terkenal dengan kemampuannya yang luar biasa dan reputasinya sebagai Partner Killer karena sering kehilangan rekan-rekannya.
Zero Two membutuhkan pasangan baru untuk mengendalikan FranXX, dan Hiro menjadi pilihan yang tidak terduga. Bersama-sama, mereka membentuk tim yang kuat dan berjuang untuk melindungi umat manusia dari ancaman Klaxosaur. Selama perjuangan mereka, Hiro dan Zero Two mengembangkan hubungan yang mendalam dan menghadapi berbagai konflik internal serta misteri tentang dunia mereka.
Anime ini mengeksplorasi tema-tema seperti cinta, identitas, dan keberanian di tengah dunia yang penuh dengan ketidakpastian dan bahaya. Dengan animasi yang memukau, aksi yang intens, dan cerita yang penuh emosi, Darling in the FranXX menawarkan pengalaman yang mendalam dan menghibur bagi para penontonnya.