Die Realverfilmung spielt wie schon die animierte Vorlage in einer dystopischen Zukunft. Der weiblicher Cyborg Motoko Kusanagi macht sich darin auf die Suche nach dem Puppet Master, einem Hacker, der die Stadt in Atem hält.
In der nahen Zukunft haben die Menschen die meisten ihrer Körperteile gegen künstliche Elemente ausgetauscht und sind so zu Cyborgs geworden. An menschlichem Gewebe verbleibt in ihnen häufig nur noch der Teil des Gehirns, in dem ihre Persönlichkeit angesiedelt ist. Diese „Ghost“ genannten Zellen sind das wichtigste Element in der künstlichen Hülle, der „Shell“. In dieser Welt hat es der Cyber-Terrorist Kuze auf die Technologien der Firma Hanka Robotic abgesehen und droht die Fortschritte der Firma zunichte zu machen. Die Elite-Einsatztruppe Sektion 9, die von einem einzigartigen Hybrid namens Major angeführt wird, wird damit beauftragt, den skrupellosen Cyber-Kriminellen aufzuhalten.
