Ramenée à la vie grâce à une incroyable technologie, Rune se réveille totalement transformée en cyborg. Mise au point par le docteur Easter, cette technique de cybernétique, normalement interdite, a été autorisée par un amendement spécial : le "Mardock Scramble 09".

En échange de cette seconde chance, la jeune cyborg va devoir plonger dans les bas-fonds de Mardock City, une mégalopole où règnent la violence et le désespoir, à la recherche du psychopathe qui lui a ôté la vie... Car qui est le mieux placé pour connaître les techniques d'un tueur en série que sa dernière victime ?