希干希纳区的人们为了保护自己不受巨人吞食，特地建造了四周高达五十公尺的城墙，百年来因此过得很平安，但艾伦满心向往外面的世界，对宁可像家畜般在墙内苟且偷生的人们感到不以为然，没想到巨人们这一天真的摧毁了城墙，还当着艾伦的面吞噬了母亲……。

由于巨人的入侵，希干希纳地区的居民生活遭逢巨变，夹杂在悲鸣与怒吼声下，人们不断逃窜，却也无能为力，最后幸存的人搭船逃到罗塞之墙内。亲眼见到母亲被吞噬的艾伦，在汉尼斯的拯救下逃离後，内心燃起熊熊大火，誓言要打倒巨人……。

为学会杀巨人最有效的手段“立体机动术”而加入训练兵团的艾伦、三笠、阿尔敏，在基斯教官的严格训练下，与来自不同出身地和不同观念的同僚们，逐渐建立起同袍感情，但艾伦却不如三笠等人，在控制姿势训练中失败了……。

加入训练兵团三年，在基斯教官的严格训练下，艾伦和三笠、阿尔敏终於要毕业了，但艾伦却发现学会“立体机动术”等杀巨人的技术，竟同时也是让自己远离巨人到安全圈去的技术，因为成绩高的人，将被派到内地的宪兵团里，在国王底下负责维持秩序……。

希干希纳区的惨剧发生后五年，艾伦又遭遇到当年毁掉玛利亚之墙的巨人，于是立刻发动立体机动装置，想攻击巨人的要害，但巨人却在一阵蒸气中消失无踪。由于城门已被攻破，为预防巨人们的第二波进军，艾伦们准备展开防卫殊死战……。

阿尔敏等人因为立体机动装置快用完燃料无法登墙，正好三笠赶来了，提议大家赶往补给部队所在的本部补充燃料，还率先采取行动，却因为得知艾伦丧生的消息内心动摇并失去冷静，在面对巨人时，更丧失了求生意志……。

阿尔敏提议诱导救了三笠的巨人前往驻扎兵团，好杀了其他群聚一起的巨人，于是在柯尼的掩护下，三笠朝向驻扎兵团前进。另一方面，约翰等人也一边与巨人们交战，一边朝著目标前进，最后抢在三笠之前到达本部……。

人类与巨人在托洛斯特区展开一场死斗，而在阿尔敏面前被巨人吞下的艾伦，竟化身为巨人来救人类，还反过来杀了很多巨人，却也因此吓倒众人，更让率领驻扎兵团的基斯因为不相信他，而命令枪口对准艾伦及护着艾伦的三笠与阿尔敏……。

南侧领土的最高负责人皮克西斯司令，指示驻扎兵团展开托洛斯特区夺回作战，企图让艾伦巨人化後搬运大石封住被毁的城门，而在巨人们不断入侵进来的此刻，更显作战的重要性，艾伦也决定成为大家的希望……。

南侧领土的最高负责人皮克西斯司令，指示驻扎兵团展开托洛斯特区夺回作战，企图让艾伦巨人化後搬运大石封住被毁的城门，而在巨人们不断入侵进来的此刻，更显作战的重要性，艾伦也决定成为大家的希望……。

巨人化的艾伦，竟对著三笠挥拳，让托洛斯特区夺回作战计划，似乎蒙上一层失败的色彩，尽管三笠快速闪过，但巨人化的艾伦继续攻击，最后还挥拳打中自己，并因此无法动弹。就在此时，有三具巨人朝著艾伦而来……。

艾伦在阿尔敏的刺激下终于觉醒，继续执行任务用大石封住洞口。但在这期间，仍有巨人陆续入侵托洛斯特区。为避免艾伦遭受巨人攻击，精锐部队决定舍命保护艾伦，尽管任务最后终于成功但伤亡人数也不断攀升……。

又过去很多天后，艾伦又一次在地牢里醒来，自己依旧被锁在这里。这时法庭中已经在为艾伦准备“特别军事会议”，由三大兵团统帅达利思·扎克雷总统裁决。之后艾伦被两位分队长：韩吉·佐伊、米凯·撒迦利亚斯押送至法庭。审判中，宪兵团和宗教高层因自私自利而对艾伦和三笠加以指责，在艾伦快要失去理智时，利威尔兵长对其施以拳脚令其冷静，并称：这是我一贯的主张，我认为最有效的管教就是疼痛。实则是为了保护艾伦不会在失去理智时被宪兵团杀害。埃尔文团长借此机会将艾伦吸纳进调查兵团。庭审结束后艾伦被送出法庭，在休息室里，利威尔变相的对艾伦道歉了一番，而后分队长韩吉为艾伦检查被利威尔打伤的嘴时，却发现本应断掉的牙奇迹般的重新长出来了。

艾伦在利威尔兵长的带领下进入了调查兵团，利威尔的特别作战小组为了控制随时可能暴走的艾伦入住了城堡。渐渐的，艾伦发现，小组的成员都显得有些奇怪。韩吉分队长来邀请艾伦参加将要进行的巨人活体实验，并在艾伦的请求下为他讲述了曾经实验的细节。巨人们不用食物和水，日光供给他们活动的能量……第二日却有士兵报告，两个巨人被人在夜间杀害了。韩吉分队长难过的快要疯了。

相关人员仍在调查是谁杀害了两名实验巨人，可是没有新的进展。三笠和阿明等104期学员此时开始了自己兵种的选择，在埃尔文团长的一番稍带恐吓分析现状的讲话后，阿尼选择了宪兵团，而康尼，萨莎和让经过了一番艰难的心理斗争后，和三笠、爱尔敏他们一样选择了调查兵团。于是在104期前十名中，三笠·阿克曼，莱纳·布朗，贝特霍尔德·胡佛，艾伦·耶格尔，让·基尔希斯坦，康尼·斯普林格，萨莎·布劳斯，赫里斯塔·兰斯成为调查兵团新成员；阿尼·利昂纳德加入宪兵团，马可·博特阵亡。同时加入调查兵团的主要人物还有阿明·阿诺德和尤弥尔。在调查兵团见到久违的艾伦，大家都激动不已，尤其是三笠，十分关心艾伦是否被虐待或强迫去做什么事。特别行动班和新兵都被列入了第57次壁外调查的名单。

一个月后，壁外调查正式开始，此次作战意在通过发射不同颜色的信号弹通知士兵们巨人的位置以此调整行进方向避开巨人，到达目的地（艾伦家地下室）。一切看似有条不紊的进行着，这时艾尔敏一侧出现了一名女巨人，两位前辈试图杀死她却发现女巨人速度惊人，而在他们将她要害锁定时分别被女巨人捏死、摔死了，目睹了这一切的艾尔敏由此断定女巨人拥有智慧，女巨人俯下身观察艾尔敏，就在他以为自己必死无疑的时候，摘下了他帽子的女巨人却跑开了。与莱纳、让汇合后，艾尔敏推断出他们的目标是艾伦并指出艾伦在最安全的中央后方。随后他们与女巨人战斗，在莱纳从女巨人死里逃生后，他却发现女巨人跑向了艾伦的位置。

爱尔敏、莱纳和让逃脱了女巨人的追击，却丢了两匹马难以行进，在发射信号弹后，克丽斯塔牵了两匹马到来，骑上马的他们准备撤回却在看到埃尔文团长他们发射的绿色信号弹后无奈继续前进。而女巨人的目标似乎仍是艾伦，其他士兵们为了阻止其行进受创惨重。在团长的带领下，大批人马进入了曾被作为壁外观光圣地，而现今是躲避巨人袭击的长满高树的森林。特别作战班从正中进入了森林，更有人马从森林两侧迂回。此时却收到埃尔文团长的命令，要所有人上树，阻止巨人进入森林，待大家上树后，不久便有许多巨人到来围在树下，但士兵们并未与其交战。与此同时，女巨人进入森林，她极快的行进速度不久便赶上了特别作战班，看样子，她的确是冲着艾伦来的。作战班的成员们都呼喊兵长下令与她作战，兵长却毫无回应。直到最后，兵长举起枪，说：“捂上耳朵！”。

调查兵团的利维尔班依然在巨木之森中被女巨人追赶，利维尔而的一枪拉大了他们和女巨人的距离。可飞速奔跑的女巨人眼看就要追上了艾伦他们。艾伦眼睁睁地看着后面的战友为了阻挡女巨人而牺牲，想要战斗却因利维尔一个不明确的目的被阻挡，艾伦想要咬破手利用巨人之力，而此时他面临着的是相信自己还是相信大家……曾经，为了探究艾伦的巨人之力，将艾伦降入井中，可将手咬的满是血却没有变成巨人。艾伦伤心而又沮丧，而就在他想要捡起掉在地上的勺子是，手瞬间出现了巨人化，没有皮肤的巨人之手十分灼热。后来调查出艾伦的巨人之力只有在有明确目的时可以启用，为此误会了艾伦的大家也咬了自己的手以示歉意……想起这些，艾伦选择了相信大家，继续全速前进。不久，到了关卡，埋伏已久的调查兵团用密集的炮困住了女巨人。兵长让大家藏好艾伦，自己飞回树上，准备和调查兵团的精英们（包括三笠）一起活捉女巨人

固定住了女巨人后，艾伦、爱尔敏和三笠他们似乎都没有猜出埃尔文团长的用意。可是因事情不断的进展，特别作战班和爱尔敏感知到，不被信任是因为可能出现了能够巨人化的间谍。团长似乎是想要捉到隐藏在巨人面具下成为人类战士的间谍。利威尔兵长和埃尔文团长想要去砍捂在后颈上的女巨人的手时，钢刀却断了。女巨人的手上出现了一层淡蓝色的透明铠甲，片刻又破碎消失。埃尔文团长推测这可能与铠之巨人有关。兵长站在女巨人头上冷冷地讲了几句话后，女巨人发出了孤注一掷般的吼声。接着，大批奇形种朝这里奔来。最后，埃尔文团长下达了全体战斗的命令，可不敌人数过多的巨人，便准备撤退。女巨人招来如此多的巨人来啃食自己的躯体也不让情报泄露。撤退时，团长却让利威尔去换上钢刀和补足气体，特别作战班的返程似乎又碰到了女巨人，根塔先生在没有防备下被攻击成重伤后挂在了树上。

女巨人继续追击艾伦，艾伦又一次想要巨人化，利威尔班剩余的三人劝阻艾伦，希望艾伦相信他们，让他们去战斗，艾伦选择了相信并继续前进，看到剩余的三人在刚刚失去了根塔先生的情况下仍就那么强大，艾伦开始庆幸自己的选择，正在这时，女巨人突然进攻将剩余三人杀害，目睹利威尔班全军覆没的艾伦开始愤怒，巨人化开始咆哮，攻击女巨人，远处的三笠，兵长听到艾伦的咆哮就往艾伦所在之处奔去，此时已经处于极度愤怒状态的艾伦正在和女巨人交战，可最终不幸败下阵来，正当女巨人要吃下艾伦之时，艾伦终于明白女巨人的真实身份，女巨人将艾伦吞食，远处赶来的三笠正好看见了这一切，女巨人吞食艾伦后开始逃跑，三笠追赶，要将女巨人杀死将艾伦救出来，兵长此时也已赶到，两人一起追赶女巨人。

兵长与三笠为了击杀女巨人分工合作，在兵长扭伤脚后救出了艾伦，此时的艾伦已经被粘液包裹的无法动弹。两人在重伤女巨人后撤退。兵长向后望去，女巨人在树下靠着竟流下了眼泪。女巨人一战落幕，侦查兵团在运送尸体回到壁内的途中又遇见巨人。在无奈之下只好丢弃尸体以拖延巨人。就这样，侦查兵团回到了壁内。

亚妮从沉睡中醒来，和其他宪兵队成员接到上级下达的新任务--护送调查兵团回王都。腐败的宪兵团上级更是把整个任务全权交给新兵们办理。执行任务前，阿明秘密地找到亚妮，请求其在护送期间协助艾路逃跑。亚妮心存疑虑的答应了。但在逃离斯特黑斯区的最后一步，通过阴暗狭窄的地道时，亚妮却识破阿明原计策。被识破身份的亚妮放弃了艾伦的劝说，露出可怕微笑，利用戒指上的尖钩，在希娜之壁中变身。

逃下地道的三人仁遭到女型巨人堵上一切的袭击。关键时刻，按计划应该变身成巨人的艾伦却因为不愿相信事实而没有成功。三笠和阿明冲出地道想吸引女型巨人的注意，艾伦却先遭袭，被压埋在废墟下，被木头刺穿。女型巨人与调查兵团在城中又是一场恶战，并挣脱了韩吉等人布下的陷阱。另一方面，在阿明的激励下，奄奄一息的的艾伦坚定了驱除巨人的决心，强忍剧痛，成功变身。艾伦与亚妮两人的决斗已经爆发！

城中，两个巨人间爆发激烈的格斗。最终，亚妮最终难敌盛怒狂暴之下的艾伦。极度虚弱的女型巨人想翻越希娜之壁逃脱，被三笠斩断十指摔落，为人类所擒获。然而，艾伦在挖出亚妮本体时的一丝迟疑，使亚妮有机会用坚硬的水晶石保护住自己。调查兵团众人无法打开水晶石，但总算对上级有个交代，保住了调查兵团，使艾伦免去被解剖的麻烦。